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二进制运算主要包括算术运算和逻辑运算,其核心规则基于二进制数的特性(仅使用0和1)进行计算。以下是具体说明:
一、算术运算规则
- 规则:0+0=0,0+1=1,1+0=1,1+1=10(向高位进位)
- 示例:1011(11)+1101(13)=11000
- 特殊情况:0-1需借位,结果为1(模二加法)
减法
- 规则:0-0=0,1-0=1,1-1=0,0-1=1(借位为1)
- 示例:1101-1011=0010(2)
乘法
- 规则:0×0=0,0×1=0,1×0=0,1×1=1
- 示例:1001×1010=1111(5×3)
除法
- 规则:0÷1=0,1÷1=1,0÷0无意义
- 示例:1÷1=1
二、逻辑运算规则
与运算:
遇0得0,全1得1
遇1得1,全0得0
各位取反(0变1,1变0)
三、转换规则
十进制转二进制:整数采用连续除2取余法,小数采用连续乘2取整法
二进制转十进制:按位乘以2的幂次方求和
四、应用场景
二进制运算广泛应用于计算机领域,作为电子计算器的基础计算形式,支持算术逻辑单元(ALU)高效执行。