二进制的值计算主要涉及位权展开和运算规则,具体如下:
一、位权展开法
二进制数采用位置计数法,从右至左位权依次为 (2^0, 2^1, 2^2, ldots)。例如:
二进制数 (1101) 转换为十进制:(1 times 2^3 + 1 times 2^2 + 0 times 2^1 + 1 times 2^0 = 8 + 4 + 0 + 1 = 13) 。
二、基本运算规则
- 规则:(0+0=0),(0+1=1),(1+0=1),(1+1=10)(进位为1)。
- 示例:(1010 + 1011 = 10101)(二进制)。
减法
- 规则:(0-0=0),(1-0=1),(1-1=0),(0-1=1)(借位为1)。
- 示例:(1010 - 1001 = 0001)(二进制)。
乘法
- 规则:(0 times 0=0),(0 times 1=0),(1 times 0=0),(1 times 1=1),其他情况按位相乘后相加。
- 示例:(1010 times 1011 = 1100110)(二进制)。
除法
- 规则:(0 div 1=0),(1 div 1=1),其他情况通过减去除数并记录余数。
三、转换方法
十进制转二进制: 除2取余法(如3→1余1→1余1→0,结果为11)。
二进制转十进制:按位权展开求和(如 (1010) → (1 times 2^3 + 0 times 2^2 + 1 times 2^1 + 0 times 2^0 = 10))。
四、注意事项
二进制数位数限制:(N)位二进制数可表示 (0) 到 (2^N-1) 的整数,最多 (2^N) 个不同值。
计算机中常使用固定位数(如8位、16位),超出需转换或截断。