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是什么二进制

2025-04-01 19:57:26
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二进制是一种以2为基数的数制,使用0和1两个数码来表示数值,具有以下核心特点:

一、基本定义

符号系统

仅包含两个数字:0和1,符合“逢二进一”的进位规则。

数位与进制

- 每个位置称为“位”(bit),8个bit组成1个字节(8位)。

- 例如:二进制数1011表示十进制的11($1×2^3 + 0×2^2 + 1×2^1 + 1×2^0 = 11$)。

二、核心特性

与十进制的转换

- 十进制转二进制需分别转换整数和小数部分后合并(如13.375转为二进制为1101.011)。

- 二进制转十进制则按权展开求和。

计算机系统的核心基础

- 计算机硬件(如CPU、内存)和软件(如编程语言)均基于二进制运算,因其简单性和可靠性。

三、应用与优势

数字电路实现

- 逻辑门(如与门、或门)直接采用二进制信号(高电平表示1,低电平表示0)。

数据存储与传输

- 二进制减少物理元件数量,降低能耗,适合大规模数据存储和高速传输。

四、历史背景

由17世纪德国数学家莱布尼茨发明,后因与二进制相关的微积分研究而得名。尽管二进制仅包含两个数字,但其组合方式可表示任意实数,是现代计算机系统的基石。

综上,二进制是一种高效、稳定的数制,贯穿于计算机科学、信息技术的各个领域。