8位二进制表示小数时,通常采用 乘2取整法将小数部分转换为二进制数。以下是具体说明:
一、转换方法(乘2取整法)
初始化 :将小数部分乘以2,取整数部分作为当前位的二进制值,小数部分作为下一次迭代的输入。迭代过程
- 将上一步的小数部分乘以2,取整数部分;
- 将新的小数部分再乘以2,取整数部分;
- 重复上述步骤,直到小数部分为0或达到所需的精度。
示例:
将0.625转换为二进制
- 0.625 × 2 = 1.25 → 取整1,剩余0.25;
- 0.25 × 2 = 0.5 → 取整0,剩余0.5;
- 0.5 × 2 = 1.0 → 取整1,剩余0;
- 结果为0.1011B。
二、注意事项
有限与无限循环:
- 有限小数(如0.5)能精确表示为二进制(0.1B);
- 无限循环小数(如0.3)无法精确表示,通常截断或近似。
位数限制:
- 8位二进制小数部分最多表示7位(从第1位到第7位);
- 若需更高精度,需增加位数(如16位二进制小数部分可表示15位)。
三、示例扩展
将0.1011B转换为十进制:
$$0.1011_2 = 1 times 2^{-1} + 0 times 2^{-2} + 1 times 2^{-3} + 1 times 2^{-4} = 0.5 + 0 + 0.125 + 0.0625 = 0.6875_{10}$$
四、计算机存储
计算机内部以二进制形式存储所有数据,整数和小数采用相同位数(如8位、16位等),但实际存储时可能采用定点数或浮点数格式。例如,8位定点数可表示范围为0到255,若用于小数则需固定小数点位置(如定点8位小数)。
通过上述方法,8位二进制可灵活表示小数,但需注意精度限制和循环小数的处理。