二进制计算主要包括数制转换、基本运算(加、减、与、或)等,具体方法如下:
一、二进制转十进制
方法:按位乘权求和
将二进制数从右至左依次乘以2的0次方、1次方、2次方等,然后将结果相加。 例:二进制数10101转换为十进制:
$$
1 times 2^4 + 0 times 2^3 + 1 times 2^2 + 0 times 2^1 + 1 times 2^0 = 16 + 0 + 4 + 0 + 1 = 21
$$
答案:21
二、十进制转二进制
方法:除2取余法
将十进制数不断除以2,记录余数,然后将余数倒序排列。 例:十进制数42转换为二进制:
$$
42 div 2 = 21 text{余} 0
21 div 2 = 10 text{余} 1
10 div 2 = 5 text{余} 0
5 div 2 = 2 text{余} 1
2 div 2 = 1 text{余} 0
1 div 2 = 0 text{余} 1
$$
倒序排列余数得101010
三、二进制基本运算
加法 - 规则:0+0=0,0+1=1,1+0=1,1+1=10(进位)
- 例:
11011 + 1001 = 100100
减法
- 规则:0-0=0,1-0=1,1-1=0,0-1=1(借位)
- 例: 10110 - 111101 = -101011(需注意二进制减法结果可能为负数)与运算(AND)
- 规则:全1得1,否则得0
- 例: 1011 & 1100 = 1000或运算(OR)
- 规则:有1得1,否则得0
- 例:
1001 | 0101 = 1101
四、注意事项
二进制减法需注意借位规则(向高位借1当2)
乘法需按位相乘后累加(如1011 × 111101)
除法较复杂,通常通过逻辑运算实现