二进制运算的表示方法主要涉及基本运算规则和转换方法,以下是详细说明:
一、基本运算规则
- 规则:
- 0+0=0
- 0+1=1
- 1+0=1
- 1+1=10(向高位进位)
- 示例:
- 1101 + 1011 = 11000(二进制)
减法运算
- 规则:
- 0-0=0
- 1-0=1
- 1-1=0
- 0-1=1(借位为1,即10+1)
- 示例:
- 1101 - 1011 = 0010(二进制)
乘法运算
- 规则:
- 0×0=0
- 0×1=0
- 1×0=0
- 1×1=1
- 示例:
- 1101 × 1011 = 1001111(二进制)
除法运算
- 规则:
- 0÷1=0
- 1÷1=1
- 0÷0=无意义
二、其他注意事项
借位与进位: 加法中“逢二进一”,减法中“借一当二”; 乘法无需借位,除法中0作除数无意义。 模二加法(异或运算)
1-1=0,0-0=0,1-0=1,0-1=1,与常规减法不同。
三、二进制与十进制转换
使用加权求和法,公式为:
$$N_{10} = sum_{i=0}^{n} a_i times 2^i$$
例如:
- 1101₂ = 1×2³ + 1×2² + 0×2¹ + 1×2⁰ = 13_{10}
- 1011₂ = 1×2³ + 0×2² + 1×2¹ + 1×2⁰ = 11_{10}
通过不断除以2取余数,逆序排列:
例如:
- 13_{10} = 1101₂
- 11_{10} = 1011₂
四、计算工具
手动计算:可用纸笔按上述规则逐步计算;
电子工具:使用科学型计算器选择“二进制”模式进行转换。
以上规则和示例覆盖了二进制运算的基础内容,实际应用中需注意运算优先级和进位处理。