2進制數

數制是人們利用符號進行計數的科學方法。數制有很多種,在計算機中常用的數制有:十進制,二進制和十六進制。

數制的種類

1. 十進制數
人們通常使用的是十進制。它的特點有兩個:有0,1,2….9十個基本字元組成,十進制數運算是按“逢十進一”的規則進行的.
在計算機中,除了十進制數外,經常使用的數制還有二進制數和十六進制數.在運算中它們分別遵循的是逢二進一和逢十六進一的法則.
2. 二進制數
3. 二進制數有兩個特點:它由兩個基本字元0,1組成,二進制數運算規律是逢二進一。
為區別於其它進制數,二進制數的書寫通常在數的右下方註上基數2,或加後面加B表示。
例如:二進制數10110011可以寫成(10110011)2,或寫成10110011B,對於十進制數可以不加注.計算機中的數據均採用二進制數表示,這是因為二進制數具有以下特點:
1) 二進制數中只有兩個字元0和1,表示具有兩個不同穩定狀態的元器件。例如,電路中有,無電流,有電流用1表示,無電流用0表示。類似的還比如電路中電壓的高,低,電晶體的導通和截止等。
2) 二進制數運算簡單,大大簡化了計算中運算部件的結構。
二進制數的加法和乘法運算如下:
0+0=0 0+1=1+0=1 1+1=10
0×0=0 0×1=1×0=0 1×1=1
由於二進制數在使用中位數太長,不容易記憶,所以又提出了十六進制數.
3.十六進制數
十六進制數有兩個基本特點:它由十六個字元0~9以及A,B,C,D,E,F組成(它們分別表示十進制數0~15),十六進制數運算規律是逢十六進一,鷯諂淥剖氖樾賜ǔT謔撓蟻路階⑸保叮蚣雍竺婕櫻缺硎盡?/SPAN>
例如:十六進制數4AC8可寫成(4AC8)16,或寫成4AC8H。
4. 數的位權概念
5. 一個十進制數110,其中百位上的1表示1個102,既100,十位的1表示1個101,即10,個位的0表示0個100,即0。
一個二進制數110,其中高位的1表示1個22,即4,低位的1表示1個21,即2,最低位的0表示0個20,即0。
一個十六進制數110,其中高位的1表示1個162,即256,低位的1表示1個161,即16,最低位的0表示0個160,即0。
可見,在數制中,各位數字所表示值的大小不僅與該數字本身的大小有關,還與該數字所在的位置有關,我們稱這關係為數的位權。
十進制數的位權是以10為底的冪,二進制數的位權是以2為底的冪,十六進制數的位權是以16為底的冪。數位由高向低,以降冪的方式排列。

進數制之間的轉換

1.二進制數十六進制數轉換為十進制數(按權求和)
二進制數、十六進制數轉換為十進制數的規律是相同的。把二進制數(或十六進制數)按位權形式展開多項式和的形式,求其最後的和,就是其對應的十進制數——簡稱“按權求和”.
例如:把(1001.01)2轉換為十進制數。
解:(1001.01)2
=1×23+0×22+0×21+1×20+0×2-1+1×2-2
=8+0+0+1+0.5+0.25
=9.75
把(38A.11)16轉換為十進制數
解:(38A.11)16
=3×162+8×16+10×160+1×16-1+1×16-2
=768+128+10+0.0625+0.0039
=906.0664
2.十進制數轉換為二進制數,十六進制數(除2/16取余法)
整數轉換.一個十進制整數轉換為二進制整數通常採用除二取余法,即用2連續除十進制數,直到商為0,逆序排列餘數即可得到――簡稱除二取余法.
例:將25轉換為二進制數
解:25÷2=12 餘數1
12÷2=6 餘數0
6÷2=3 餘數0
3÷2=1 餘數1
1÷2=0 餘數1
所以25=(11001)2
同理,把十進制數轉換為十六進制數時,將基數2轉換成16就可以了.
例:將25轉換為十六進制數
解:25÷16=1 餘數9
1÷16=0 餘數1
所以25=(19)16
3.二進制數與十六進制數之間的轉換
由於4位二進制數恰好有16個組合狀態,即1位十六進制數與4位二進制數是一一對應的.所以,十六進制數與二進制數的轉換是十分簡單的.
(1)十六進制數轉換成二進制數,只要將每一位十六進制數用對應的4位二進制數替代即可――簡稱位分四位.
例:將(4AF8B)16轉換為二進制數.
解: 4 A F 8 B
0100 1010 1111 1000 1011
所以(4AF8B)16=(1001010111110001011)2
(2)二進制數轉換為十六進制數,分別向左,向右每四位一組,依次寫出每組4位二進制數所對應的十六進制數――簡稱四位合一位.
例:將二進制數(111010110)2轉換為十六進制數.
解: 0001 1101 0110
1 D 6
所以(111010110)2=1D6H
轉換時注意最後一組不足4位時必須加0補齊4位
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