二进制数的规范化主要涉及位权展开和进制转换,具体方法如下:
一、二进制数位权展开
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) 的展开式为:
$$
1 times 2^3 + 1 times 2^2 + 0 times 2^1 + 1 times 2^0 = 13
$$
这种展开方式适用于整数和小数,小数部分从左至右位权为 (2^{-1}, 2^{-2}, ldots)(如 (0.1011_2 = 0.625_{10}))。
二、进制转换方法
二进制转十进制
将二进制数按位权展开并求和。例如 (1011_2) 转换为十进制:
$$
1 times 2^3 + 0 times 2^2 + 1 times 2^1 + 1 times 2^0 = 13
$$
简化运算时可省略系数为0的项。
十进制转二进制
通过不断除以2取余数,逆序排列余数。例如 (13_{10}) 转换为二进制:
$$
13 div 2 = 6 text{ 余 } 1
6 div 2 = 3 text{ 余 } 0
3 div 2 = 1 text{ 余 } 1
1 div 2 = 0 text{ 余 } 1
$$
结果为 (1101_2)。部分场景可通过十六进制中转二进制(如 (100_{10} = 3E8_{16} = 11101000_2))。
三、注意事项
运算规则: 加法遵循“逢二进一”,减法需借位(如 (10-1=1));乘法按位相乘后相加,除法通过减法逐步计算商。 规范化应用
以上方法适用于二进制数的标准化处理及不同进制间的转换需求。