二进制数的位数表示方法如下:
一、基本规则
位序方向 二进制数的位序是从右往左数的,最右边的一位称为第1位(最低位),依次向左增加位数。例如,二进制数 `1011` 中,从右往左的位序为:
```
第1位:1
第2位:0
第3位:1
第4位:1
```
位权计算
每一位的数值由该位的数字(0或1)乘以2的幂次方决定,幂次从0开始递增。公式为:
$$text{第n位的值} = text{第n位数字} times 2^{(n-1)}$$
例如,二进制数 `1011` 中:
- 第1位(最右边):$1 times 2^0 = 1$
- 第2位:$0 times 2^1 = 0$
- 第3位:$1 times 2^2 = 4$
- 第4位:$1 times 2^3 = 8$
因此,`1011` 的十进制值为 $1 + 0 + 4 + 8 = 13$。
二、特殊说明
符号位
在计算机中,二进制数的最高位(最左边)可能用作符号位(0表示正数,1表示负数)。例如,8位二进制数 `1000 0011` 中,最高位 `1` 表示负数,其余部分表示数值部分。
扩展应用
- 负数表示: 采用补码形式,例如 `-3` 的8位二进制表示为 `1000 0011`(即 $128 - 3 = 125$ 的补码)。 - 字符编码
三、示例总结
| 二进制数 | 位序 | 位权 | 十进制值 |
|----------|------------|------------|----------|
| 1011 | 第1-4位| $2^0, 2^1, 2^2, 2^3$ | 13 |
| 1000 0011 | 第1-8位| $2^7, 2^6, 2^5, 2^4, 2^3, 2^2, 2^1, 2^0$ | -3 |
通过以上规则,可以系统地分析二进制数的每一位及其数值。