计算机二进制的计算主要遵循以下原则和方法:
逢二进一 :当计算结果达到2时,需要向高位进一位,并将低位变为0。例如,二进制数3(00000011)加上1(00000001)等于4(00000100)。二进制加法规则
0 + 0 = 0
0 + 1 = 1
1 + 0 = 1
1 + 1 = 10(进位1)
二进制乘法规则
0 × 0 = 0
0 × 1 = 0
1 × 0 = 0
1 × 1 = 1
二进制与十进制的转换
二进制转十进制:
将二进制数按位权展开求和。例如,二进制数1011转换为十进制是1 × 2^3 + 0 × 2^2 + 1 × 2^1 + 1 × 2^0 = 8 + 0 + 2 + 1 = 11。
十进制转二进制:将十进制数不断除以2,记录余数,直到商为0,余数倒序排列即为二进制数。例如,十进制数15转换为二进制是1111。
二进制的基本运算
加法:遵循上述二进制加法规则。
减法:0 - 0 = 0,0 - 1 = 1(向高位借位),1 - 0 = 1,1 - 1 = 0(模二加运算或异或运算)。
乘法:遵循上述二进制乘法规则。
除法:0 ÷ 0 = 0,0 ÷ 1 = 0,1 ÷ 0 = 0(无意义),1 ÷ 1 = 1。
二进制逻辑运算
或运算(OR):遇1得1,例如:1 OR 1 = 1,1 OR 0 = 1,0 OR 0 = 0。
与运算(AND):遇0得0,例如:1 AND 1 = 1,1 AND 0 = 0,0 AND 0 = 0。
非运算(NOT):各位取反,例如:NOT 1 = 0,NOT 0 = 1。
通过以上规则和方法,计算机可以高效地进行二进制数的计算和逻辑运算。这些规则是计算机科学中的基础知识,对于理解计算机的工作原理和编程具有重要意义。