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二进制编码的计算涉及将十进制数转换为二进制数,以及二进制数的基本运算。以下是详细说明:
一、十进制转二进制
将十进制数不断除以2,记录余数,直到商为0。然后将余数倒序排列即可得到二进制数。例如将23.375转换为二进制:
- 23 ÷ 2 = 11 余 1
- 11 ÷ 2 = 5 余 1
- 5 ÷ 2 = 2 余 1
- 2 ÷ 2 = 1 余 0
- 1 ÷ 2 = 0 余 1
倒序排列余数得到: 10111.01(小数部分0.375×2=0.75取整0,0.75×2=1.5取整1,0.5×2=1取整1)
补码表示负数
- 正数直接转换,例如5的二进制为101。 - 负数用补码表示,例如-5:
- 5的二进制为101,取反得010,加1得011,即-5的二进制为 1011
二、二进制基本运算
加法
- 规则:0+0=0,0+1=1,1+0=1,1+1=10(进位)
- 示例:1010 + 1011 = 10101(二进制)
减法
- 规则:0-0=0,1-0=1,1-1=0,0-1=1(借位为1)
- 示例:1010 - 1001 = 0001(二进制)
乘法
- 规则:0×0=0,1×0=0,0×1=0,1×1=1
- 示例:1010 × 1011 = 1101110(二进制)
除法
- 仅支持除以1,结果为被除数本身
三、二进制与十六进制转换
转十六进制:
每4位二进制对应1位十六进制(不足补零)。例如:
1101(二进制)= 13(十进制)= D(十六进制)
转十进制:按权展开求和。例如:
1010(二进制)= 1×2³ + 0×2² + 1×2¹ + 0×2⁰ = 10(十进制)
四、注意事项
二进制运算需注意进位和借位规则,与十进制不同
计算机存储采用补码形式,负数需先转换为补码再运算
通过以上方法,可灵活进行二进制编码的计算与转换。