二进制计数法是一种以2为基数的数制系统,主要用于计算机科学和数字电路中。以下是关键要点:
基本定义 二进制数仅使用0和1两个数字,通过位权(2的幂次方)表示数值。例如,二进制数1011表示十进制的11(1×2³ + 0×2² + 1×2¹ + 1×2⁰)。
进位规则
采用“逢二进一”的进位方式,与十进制的“逢十进一”类似。例如,二进制11+1=100(相当于十进制的3+1=4)。
位权与表示
从右往左,位权依次为2⁰、2¹、2²等。例如,二进制数1011中,最低位(最右边)为2⁰=1,第二位为2¹=2,第三位为2²=4,最高位为2³=8。
与十进制的转换
- 十进制转二进制:通过不断除以2取余数(如10÷2=5余0,5÷2=2余1,2÷2=1余0,1÷2=0余1,结果为1010)。
- 二进制转十进制:按位权展开求和(如1101=1×2³+0×2²+1×2¹+1×2⁰=13)。
应用优势
二进制简化了电子元件的逻辑运算(如与门、或门等),且计算机内部处理效率更高。但位数过长时(如十进制100000对应的二进制11000011010100000),人类读写不便,因此常使用十六进制等更紧凑的表示方式。
总结:
二进制是计算机和数字电路的核心数制,通过位权系统和二进制运算规则实现高效数据存储与处理。