二进制编码的计算规则主要涉及基本运算和数制转换,以下是核心规则及说明:
一、基本运算规则
加法运算 - 规则:0+0=0,0+1=1,1+0=1,1+1=10(向高位进位)
- 示例:1011 + 1010 = 10101(二进制)
减法运算
- 规则:0-0=0,1-0=1,1-1=0,0-1=1(借位时将上一位的1视为2)
- 示例:1010 - 1001 = 0001(二进制)
乘法运算
- 规则:0×0=0,0×1=1×0=0,1×1=1
- 示例:1101 × 1010 = 1111110(二进制)
除法运算
- 规则:0÷1=0,1÷1=1,0÷0无意义
二、数制转换规则
二进制转十进制
- 方法:按位权展开求和,例如1101 = 1×2³ + 1×2² + 0×2¹ + 1×2⁰ = 13(十进制)
- 简化技巧:可省略高位零
十进制转二进制
- 方法:不断除以2取余数,逆序排列,例如13 ÷ 2 得余数序列1,1,0,1,结果为1101
- 计算器工具:使用“除2取余”功能
三、特殊说明
补码表示: 计算机中负数以补码形式存储,符号位参与运算。例如-1的补码为11111111,加法运算时按正常规则进行 位运算
AND:全1为1,否则为0
OR:全0为0,否则为1
NOT:0变1,1变0
四、示例综合应用
计算二进制数1011.0101 + 1100.1010:
整数部分:
1011 + 1100 = 10101(二进制)
小数部分:
0.0101 + 0.1010 = 0.1111(二进制)
合并结果:
10101.1111
通过以上规则,可系统进行二进制计算与转换,是计算机科学的基础。