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在二进制中,数字通过0和1两个数码来表示,其核心特性如下:
一、基本定义
基数与符号
二进制是以2为基数的数制,仅使用0和1两个符号,遵循“逢二进一”的进位规则。
位与比特
- 每一位称为一个 比特(bit),只能表示0或1。
- 8个连续的比特构成一个 字节(Byte),是计算机存储的基本单位。
二、物理实现
计算机硬件(如晶体管)通过两种稳定状态(导通/截止)对应二进制的0和1,实现数据的存储和运算。
三、应用与优势
计算机系统核心
所有数据(包括文本、图像、视频)在计算机内部均以二进制形式存储和传输。
运算简化
二进制简化了逻辑门电路的设计,使算术和逻辑运算更高效。
四、示例
十进制数2在二进制中为10,5为101。
二进制转十进制可通过位权展开计算,例如(1×2²) + (0×2¹) + (1×2⁰) = 5。
五、历史意义
二进制是现代计算机的基础算法,最早由莱布尼兹提出,因其与物理世界的开关状态高度契合,成为数字电路的核心表示方式。
通过以上要点,可以看出二进制不仅是计算机技术的基石,也是数字信息处理的核心原理。