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二进制码是计算机科学中的基础编码系统,其核心概念和特点如下:
一、基本定义
二进制码是一种采用 二进制数系统的编码方式,仅使用两个数字 0和 1表示数值。这种系统是计算机硬件和软件的基础,用于将各种信息转换为计算机可识别的形式。
二、核心特点
仅包含两个符号:
- `0` 表示零
- `1` 表示一
这种简化形式便于物理实现(如电子开关的开/关状态)。
运算规则
采用 逢二进一的规则,例如:
- `1 + 1 = 10`(二进制)
- `10 + 1 = 11`
这种规则与十进制类似,但基数为2。
与十进制的转换
- 十进制转二进制:
通过不断除以2取余数(如23.375→10110.011)。 - 二进制转十进制:按权展开求和(如1011002→1×2^5 + 0×2^4 + 1×2^2 + 0×2^1 + 0×2^0 = 54)。
- 数据存储:
表示字符、图像、音频等复杂数据。 - 硬件控制:计算机指令直接以二进制形式存在,无需翻译。
三、扩展说明
二进制码在计算机中还涉及 编码方式,如:
原码:直接用0/1表示正负(如+5为00000101,-5为10000101)。- 反码:正数与原码相同,负数按位取反(如-5为11111010)。- 补码:正数与原码相同,负数按位取反加1(如-5为10000101)。补码系统简化了加减法运算,是计算机内部运算的基础。
二进制码作为计算机语言的核心,其设计兼顾了硬件实现的高效性与运算规则的简洁性,是现代信息技术的基石。