2 . 5二进制数操作的优点
可行性
只有0,1两个数码,采用电子器件很容易物理上实现。
可靠性
只有两种状态,在传输和处理时不容易出错,工作可靠,抗干扰能力强。
简易性
二进制的运算法规简单,使得计算机的运算器结构简化,控制简单。
逻辑性
0、1两种状态代表逻辑运算中的“假”和“真”,便于用逻辑代数作为工具研究逻辑线路。
2 . 6 二进制数的运算
1.二进制数的算术运算
加法:0 + 0 = 0 0 + 1 = 1 1 + 0 = 1 1 + 1 = 0 (向高位进位)
减法:0 – 0 = 0 1 – 1 = 0 1 – 0 = 1 0 – 1 = 1 (向高位借位)
乘法:0×0 = 0 0×1 = 0 1×0 = 0 1×1 = 1
除法:0÷1 = 0 1÷1 = 1 ÷0 (无意义)
2.二进制数的逻辑运算
(1) 逻辑数的表示
用1和0分别表示真与假、是与非、对与错、有与无等。
(2) 逻辑运算
逻辑否定(逻辑非)
0 = 1 1 = 0
逻辑乘法(逻辑与)
0×0 = 0 0×1 = 0 1×0 = 0 1×1 = 1
或0 Ù 0 = 0 0 Ù1 = 0 1 Ù0 = 0 1Ù1 = 1
逻辑加法(逻辑或)
0 + 0 = 0 0 + 1 = 1 1 + 0 = 1 1 + 1 = 1
或0 Ú 0 = 0 0 Ú 1 = 1 1 Ú 0 = 1 1 Ú 1 = 1
2.7 进位计数制
1.数制(Number System)
所谓数制,是指用一组固定数字和一套统一的规则来表示数目的方法。
Ø 巴比伦人创造的60进位制测定时间。
Ø 一年有12个月。
进制:累加多少个1就进1位,累加10个1就进1位就是十进制,累加2个1就进1位就是二进制。
电子计算技术中使用的主要有十进计数制、二进计数制、八进计数制、十六进计数制等几种。
2.数码、基数与位权
数码和数位
Ø 数码是指表示每一位数字可能使用的符号。
Ø 数码在数字中所占的位置叫数位。
基数(base)
Ø 数制所包含的数码的个数。
位权(Place Value)
Ø 任何一个数都是由一串数码表示的,每一位所表示的值除其本身的数值外,还与它所处的位置有关,由位置决定的值就叫权。
2.8不同计数制之间的转换
1.r进制转换为十进制——按权展开
十进制数
Ø 1232.25 = 1 ×103 + 2×102 +3×101 + 2×100 + 2×10-1 + 5×10-2
二进制数
Ø 10110.101 = 1×24 +0×23 +1×22 +1×21+0×20+1×2-1+0×2-2 + 1×2-3 = 16 +0 +4 + 2 + 0 + 0.5 +0 +0.125 = 22.625
八进制数
Ø 127.21 = 1× 82 +2×81 + 7×80 + 2×8-1 + 1×8-2
= 64 + 16 + 7 + 0.25 + 0.15625 = 87.265625
十六进制数
Ø 1AF.C = 1 × 162 +A × 161 + F ×160 + C ×16-1
= 1×256 + 10×16 + 15 + 12×0.0625
= 256 + 160 +15 + 0.75= 431.75
2.十进制转化成r 进制——取余、分离整数
整数部分:除r取余,商0为止,首次取得的余数最右,依次从右至左排列。
小数部分:乘r取整,自定精度,首次取得的整数最左,依次从左至右排列。
3.二、八、十六进制数之间的转换
(1) 整数转换
Ø 每一个八进制数码对应三位二进制数。
Ø 每一个十六进制数对应四位二进制数。
Ø 从右向左分组,不足为位可以补0。
2C1D(H) «10110000011101 (B) (16 «2)
2 C 1 D
17123(O) «1111001010011 (B) ( 8«2)
1 7 1 2 3
(2) 实数的转换
Ø 整数部分:从右向左进行分组。
Ø 小数部分:从左向右进行分组,
Ø 转化成八进制三位一组,不足补零。
Ø 转化成十六进制四位一组,不足补零。
1101101111.11010100(B)=36F.D4(H)a
3 6 F . D 4 =36F.d1(H) r
1101101110.110101 (B)=1556.65(O)
1 5 5 6 6 5
(0011011011110111.11000100)2=(36F7.C4 )16
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