带小数的二进制数转换涉及整数部分和小数部分的分别处理,具体方法如下:
一、带小数的二进制转十进制
整数部分转换 与常规二进制转十进制相同,将每位数字乘以2的对应幂次(幂次从右到左依次为0, 1, 2, ...),然后求和。例如:
$$1011.0111_2 = (1 times 2^3) + (0 times 2^2) + (1 times 2^1) + (1 times 2^0) + (0 times 2^{-1}) + (1 times 2^{-2}) + (1 times 2^{-3}) + (1 times 2^{-4}) = 11.4375_{10}$$
小数部分转换
将小数部分乘以2,取整数部分,重复此过程直至小数部分为0。例如:
$$0.4375 times 2 = 0.875 quad text{取整0}$$
$$0.875 times 2 = 1.75 quad text{取整1}$$
$$0.75 times 2 = 1.5 quad text{取整1}$$
$$0.5 times 2 = 1.0 quad text{取整1}$$
结果为:
$$0.4375_{10} = 0.0111_2$$
合并结果
将整数部分与小数部分组合:
$$1011.0111_2 = 11.4375_{10}$$
二、十进制带小数转二进制
整数部分转换
使用“除2取余”法:将整数部分不断除以2,记录余数并逆序排列。例如:
$$11 div 2 = 5 quad text{余数1}$$
$$5 div 2 = 2 quad text{余数1}$$
$$2 div 2 = 1 quad text{余数0}$$
$$1 div 2 = 0 quad text{余数1}$$
结果为:
$$11_{10} = 1011_2$$
小数部分转换
使用“乘2取整”法:将小数部分乘以2,取整数部分,重复此过程直至小数部分为0或达到精度要求。例如:
$$0.4375 times 2 = 0.875 quad text{取整0}$$
$$0.875 times 2 = 1.75 quad text{取整1}$$
$$0.75 times 2 = 1.5 quad text{取整1}$$
$$0.5 times 2 = 1.0 quad text{取整1}$$
结果为:
$$0.4375_{10} = 0.0111_2$$
合并结果
将整数部分与小数部分组合:
$$11.4375_{10} = 1011.0111_2$$
三、注意事项
转换精度: 小数部分转换时需根据需求确定精度,例如0.1转换为二进制是0.0001100110...(无限循环),通常保留6-8位小数。 负数处理
通过上述方法,可灵活处理带小数的二进制转换需求。