二进制规律主要体现在其进制转换、运算规则及位权展开等方面,具体如下:
一、进制转换规律
逢二进一
二进制采用逢2进1的进位规则,例如:
- 0→1(1)
- 1→10(2)
- 10→100(4)
- 100→1000(8)
位权展开
从右向左,二进制位权以2的幂次递增,例如:
- 二进制数1010,计算方式为:
[
1 times 2^3 + 0 times 2^2 + 1 times 2^1 + 0 times 2^0 = 8 + 0 + 2 + 0 = 10
]
二、运算规则
加法
- 0+0=0,0+1=1,1+0=1,1+1=10(逢2进1)
- 示例:101 + 101 = 1010
减法
- 1-1=0,1-0=1,0-0=0,0-1=1(向高位借1当2)
- 示例:101 - 10 = 001
乘法与除法
- 乘法:仅当两个位均为1时结果为1(如1×1=1)
- 除法:商为0或1(如10÷2=10,10÷4=01)
三、位值与表示
二进制数由0和1组成,最右位为最低位(位权为2^0),依次向左位权翻倍(2^1、2^2等)
示例:二进制1101表示:
[
1 times 2^3 + 1 times 2^2 + 0 times 2^1 + 1 times 2^0 = 8 + 4 + 0 + 1 = 13
]
四、应用场景
二进制是计算机底层的基础,数字电路中的逻辑门(如与门、或门)直接采用二进制实现,因此计算机硬件广泛使用。