二进制计算主要涉及加法、减法、乘法和除法,其核心规则基于2的幂次方。以下是具体说明:
一、基本运算规则
加法
- 规则:0+0=0,0+1=1,1+0=1,1+1=10(逢二进一)
- 示例:101₂(5)+ 101₂ = 1010₂(10)
减法
- 规则:0-0=0,1-0=1,1-1=0,0-1=1(借一当二)
- 示例:101₂ - 10₁₂ = 100₂(4)
乘法
- 规则:0×0=0,0×1=0,1×0=0,1×1=1
- 示例:101₂ × 10₁₂ = 1010₂(5×2=10)
除法
- 规则:0÷1=0,1÷1=1,0÷0无意义
- 示例:1010₂ ÷ 10₁₂ = 10₁₂(5÷2=2余1)
二、进制转换方法
十进制转二进制(除2取余法)
- 步骤:将十进制数不断除以2,记录余数,从下往上排列。 - 示例:13₁₀ → 1101₂
二进制转十进制(按权展开法)
- 步骤:将二进制数按位展开,使用权重2ⁿ(n为位数)求和。 - 示例:1011₂ → 1×2³ + 0×2² + 1×2¹ + 1×2⁰ = 11₁₀
三、计算机应用基础
二进制采用“逢二进一”进位规则,计算机通过逻辑门实现运算,数据以补码形式存储,便于处理负数。