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二进制编码如何算

2025-05-06 05:31:56
李老师
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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形式,以及二进制数的存储和运算规则。以下是具体方法:

一、十进制转二进制

除2取余法

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。2. 位权展开法

将十进制数按2的幂次展开,系数取自对应位的值。例如将23.375表示为:

$$23.375 = 16 + 4 + 2 + 1 + 0.5 + 0.125 = 10111.01_2$$

二、二进制运算规则

加法

- 0+0=0,0+1=1,1+0=1,1+1=10(进位)

- 示例:1010 + 1011 = 10101(二进制)

减法

- 0-0=0,10-1=1(借位),1-0=1,1-1=0(模二加)

- 示例:1010 - 1001 = 0001(二进制)

乘法

- 0×0=0,1×0=0,0×1=0,1×1=1

- 示例:1010 × 1011 = 1101110(二进制)

除法

- 0÷0=0,0÷1=0,1÷0=无意义,1÷1=1

- 示例:1010 ÷ 101 = 10(二进制)

三、二进制编码的应用

原码、反码、补码

- 原码:

直接表示符号位+数值位(如+1010为01010)

- 反码:符号位不变,其余位取反(如-1010为10101)

- 补码:反码+1(如-1010为10110)

- 负数运算通过补码实现

计算机存储

- 所有数据以补码形式存储,符号位为最高位

- 例如:+5(101)存储为00000101,-5(101)存储为11111011

四、常见编码标准

ASCII码:

将字符映射为7位二进制数(如A=65,a=97)

扩展ASCII:支持更多字符,使用8位二进制

通过以上方法,可完成二进制编码的转换与计算。