二进制计算主要涉及数制转换和基本运算,以下是核心要点:
一、二进制与十进制转换
十进制转二进制 - 除2取余法:
将十进制数不断除以2,记录余数并逆序排列。例如13转二进制:13÷2=6余1,6÷2=3余0,3÷2=1余1,1÷2=0余1,结果为1101₂。
- 按权展开法:从右到左按2的幂次方展开,如1010₂=1×8+0×4+1×2+0×1=10₁₀。
二进制转十进制 - 将二进制数按位乘以对应权值(2的幂次方)后求和。例如1101₂=1×2³+0×2²+1×2¹+1×2⁰=13₁₀。
二、二进制基本运算
加法
- 逢二进一,例如1101+1011=11000(二进制),对应十进制13+11=24。
减法
- 需借位操作,例如1101-1011=0010(二进制),对应十进制13-11=2。
乘法
- 逐位相乘并累加,例如1010×1011=1101110(二进制),对应十进制10×11=110。
除法
- 通过位移和减法实现,例如1010÷1011≈0(二进制),对应十进制10÷11≈0。
三、技巧与优化
八位二进制快速转换: 记住权值128、64、32等,例如10010101₂=128+0+0+16+0+4+0+1=149。 补码运算
四、应用场景
二进制广泛应用于计算机领域,因其运算规则简单(如加法仅涉及进位/借位),且与逻辑门电路直接对应,便于硬件实现。