计算机二进制计算主要涉及数制转换、算术运算及进制规则,具体如下:
一、数制转换规则
十进制转二进制 采用“除2取余”法,将十进制数不断除以2,记录余数,逆序排列即可。例如:1000 ÷ 2 = 500 余 0 → 500 ÷ 2 = 250 余 0 → ... → 1000100(二进制)。
二进制转十进制
将二进制数按位展开为2的幂次方之和。例如:1000100 = 1×2^6 + 0×2^5 + 0×2^4 + 0×2^3 + 1×2^2 + 0×2^1 + 0×2^0 = 68(十进制)。
二、二进制算术运算规则
加法
- 0+0=0,0+1=1,1+0=1,1+1=10(进位)
- 示例:1110 + 1011 = 11001(二进制)。
减法
- 0-0=0,1-0=1,1-1=0,0-1=1(借位)
- 示例:1101 - 1011 = 0010(二进制)。
乘法
逐位相乘并累加,0×0=0,0×1=0,1×1=1。例如:1001×1010 = 1011010(二进制)。
三、进制扩展说明
十六进制转二进制:
每1位十六进制数对应4位二进制数。例如:100(十六进制)= 0001 1000(二进制)。
四、应用场景
二进制是计算机底层数据表示形式,所有运算均基于0和1的逻辑规则,通过硬件电路实现。