二进制编码的计算主要涉及数位转换、运算规则及应用场景,具体如下:
一、数位转换方法
十进制转二进制
采用除2取余法,将十进制数不断除以2并记录余数,最后将余数逆序排列。例如:
- 13 ÷ 2 = 6 余 1 → 余数1
- 6 ÷ 2 = 3 余 0 → 余数0
- 3 ÷ 2 = 1 余 1 → 余数1
- 1 ÷ 2 = 0 余 1 → 余数1
逆序排列后得到二进制数1101。
二进制转十进制
按位权展开求和,例如二进制数1101表示:
$$
1 times 2^3 + 1 times 2^2 + 0 times 2^1 + 1 times 2^0 = 8 + 4 + 0 + 1 = 13
$$。
二、基本运算规则
加法
- 0+0=0,0+1=1,1+0=1,1+1=10(逢二进一)。
减法
- 0-0=0,1-0=1,1-1=0,0-1=1(借一当二)。
乘法
- 0×0=0,0×1=0,1×0=0,1×1=1。
三、应用场景
二进制编码广泛应用于计算机领域,用于:
数据存储(如文件、图像)
程序指令执行
网络通信(如IP地址)
逻辑运算(如与、或、非运算)。
四、注意事项
计算机中无符号数除以0无意义,需注意运算合法性。- 二进制运算需严格遵循逢二进一、借一当二的规则,避免进位/借位错误。