计算机二进制如何编码
2025-05-02 19:32:26
公考顾老师
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计算机二进制编码是计算机内部数据表示的基础，其核心规则和特点如下：
一、基本规则
符号系统
二进制仅使用两个数字：0和1，对应电路的“开”（1）和“关”（0）。
进制特性
基数为2，遵循“逢二进一”的进位规则。例如：
- $1 + 1 = 10$（二进制）
- $10 + 1 = 11$（二进制）。
二、编码方式
固定长度编码
每个字符或数值使用固定数量的二进制位。例如：
- ASCII码：英文字符使用7位，数字0-9使用4位，扩展字符使用8位。
- 示例：字符'A'的ASCII码为01000010，数字5为0101。
可变长度编码
根据数值大小动态调整位数，例如：
- 无符号整数：8位可表示0-255，16位可表示0-65535。
三、常见应用场景
数据存储与传输
计算机以二进制形式存储和传输数据，简化了硬件设计。
数制转换
- 十进制转二进制：
采用“除二取余”法（如10110011₂ = 105₁₀）。
- 二进制转十进制：按位权展开计算（如10110011₂ = 1×2⁷ + 0×2⁶ + ... + 1×2⁰ = 105）。
- 二进制转八/十六进制：每4位二进制对应1位八进制或1位十六进制（如1010₂ = A₈ = 10₁₀）。
四、扩展说明
十六进制的优势：将4位二进制压缩为1位十六进制（如1111₂ = FF₁₆），提高可读性。
其他进制：八进制（0-7）和十六进制（0-F）常用作二进制的中间表示，便于人类阅读和调试。
通过上述规则和方式，二进制实现了计算机内部高效、稳定的数据表示与处理。
