二进制数是由 0和1两个数字组成的数制系统,具有以下核心特性:
一、基本组成
仅包含两个数字:0和1。
进位规则
每次进位时逢2进1,例如:
- 1 + 1 = 10(二进制)
- 10 + 1 = 11(二进制)。
二、应用与特性
计算机基础
计算机内部运算采用二进制,因其简单性和稳定性。例如,逻辑运算(与、或、非)直接通过0和1表示。
数制转换
- 二进制转十进制: 按权展开求和,例如1011₂ = 1×2³ + 0×2² + 1×2¹ + 1×2⁰ = 11(十进制)。 - 其他进制转换
- 有符号数:
采用补码表示,最高位为符号位(0表示正,1表示负)。例如,-1的补码为11111111(8位系统)。 - 无符号数:直接表示非负整数,如8位无符号数范围0-2⁸-1。
三、其他相关概念
位权与基数:二进制基数为2,位权从右至左依次为2⁰、2¹、2²等。- 存储形式:计算机以补码形式存储有符号数,便于统一加减运算。
二进制作为计算机领域的核心数制,其简洁性和逻辑性使其成为现代电子设备的基石。