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二进制怎么按权相加

2025-05-01 08:56:27
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二进制按权相加法是将其转换为十进制的基本方法,具体步骤如下:

一、整数部分的转换

确定位权

对于二进制整数部分,从右往左(最低位到最高位),第$i$位的位权为$2^{i-1}$。例如,二进制数$1011_2$中:

- 最右边第1位($1$)的位权是$2^0 = 1$

- 第2位($0$)的位权是$2^1 = 2$

- 第3位($1$)的位权是$2^2 = 4$

- 第4位($1$)的位权是$2^3 = 8$

按权展开求和

将每一位上的数字乘以对应的位权,然后将所有结果相加。例如:

$$

(1011)_2 = 1 times 2^3 + 0 times 2^2 + 1 times 2^1 + 1 times 2^0 = 8 + 0 + 2 + 1 = 11_{10}

$$

二、小数部分的转换

确定位权

对于二进制小数部分,从左往右(最高位到最低位),第$i$位的位权为$2^{-i}$。例如,二进制数$101.01_2$中:

- 最左边第1位($1$)的位权是$2^{-1} = 0.5$

- 第2位($0$)的位权是$2^{-2} = 0.25$

- 第3位($1$)的位权是$2^{-3} = 0.125$

- 第4位($1$)的位权是$2^{-4} = 0.0625$

按权展开求和

将每一位上的数字乘以对应的位权,然后将所有结果相加。例如:

$$

(101.01)_2 = 1 times 2^{-1} + 0 times 2^{-2} + 1 times 2^{-3} + 1 times 2^{-4} = 0.5 + 0 + 0.125 + 0.0625 = 0.6875_{10}

$$

三、注意事项

符号处理

- 正数直接按上述方法转换

- 负数需先对除符号位外的部分取反加1(补码形式),再转换

工具辅助

可使用在线工具(如“程序员”模式下的计算器)快速验证结果

通过以上步骤,可将任意二进制数转换为十进制数。例如:

二进制$1101.101_2$转换为十进制为:

$$

1 times 2^3 + 1 times 2^2 + 0 times 2^1 + 1 times 2^0 + 1 times 2^{-1} + 0 times 2^{-2} + 1 times 2^{-3} = 8 + 4 + 0 + 1 + 0.5 + 0 + 0.125 = 13.625_{10}

$$