二进制计算器
使用下列计算器执行两个二进制值的加、减、乘或除运算,以及将二进制值转换为十进制值,反之亦然。
二进制计算& mdash加、减、乘或除
将二进制值转换为十进制值
将十进制值转换为二进制值
二进制是一种数字系统,其功能实际上与人们可能更熟悉的十进制相同。十进制用10作为基数,而二进制用2作为基数。此外,虽然十进制系统使用数字0到9,但二进制系统仅使用0和1,每个数字称为一位。除了这些差异之外,诸如加、减、乘、除等运算都是按照与十进制相同的规则进行计算的。
几乎所有现代技术和计算机都使用二进制系统,因为它易于在使用逻辑门的数字电路中实现。设计只需要检测开和关两种状态(或真/假、存在/不存在等)的硬件要简单得多。).使用十进制系统将需要能够检测数字0到9的10种状态的硬件,并且更加复杂。
以下是二进制和十进制值之间的一些典型转换:
二进制/十进制转换
小数 | 二进制的 |
0 | 0 |
一 | 一 |
2 | 10 |
3 | 11 |
四 | 100 |
七 | 111 |
8 | 1000 |
10 | 1010 |
16 | 10000 |
20 | 10100 |
虽然使用二进制可能最初看起来令人困惑,但要理解每个二进制位值代表2n,就像每个小数位代表10一样n,应该有助于澄清。以数字8为例。在十进制中,8位于小数点左边第一位小数,表示100 地点。本质上这意味着:
8 × 100 = 8 × 1 = 8
使用数字18进行比较:
(1 × 10一) + (8 × 100) = 10 + 8 = 18
在二进制中,8表示为1000。从右向左阅读,第一个0代表20,第二个2一,第三个22,第四个23;就像十进制一样,只是基数是2而不是10。从2开始3 = 8,则在其位置输入1,得出1000。以18或10010为例:
18 = 16 + 2 = 2四 + 2一
10010 = (1 × 2四) + (0 × 23) + (0 × 22) + (1 × 2一) + (0 × 20) = 18
从十进制转换到二进制的逐步过程是:
- 找出给定数字中2的最大幂
- 从给定的数字中减去该值
- 在步骤2中找到的余数中找出2的最大幂
- 重复直到没有余数
- 为找到的每个二进制位值输入1,为其余的位值输入0
再次以18岁为例,以下是另一种形象化的方法:
2n | 2四 | 23 | 22 | 2一 | 20 |
18以内的实例 | 一 | 0 | 0 | 一 | 0 |
目标:18 | 18 - 16 = 2 | & rarr | 2 - 2 = 0 |
从二进制到十进制的转换更简单。确定所有出现1的位置值,并求出这些值的总和。
例如:10111 =(1×2四) + (0 × 23) + (1 × 22) + (1 × 2一) + (1 × 20) = 23
2四 | 23 | 22 | 2一 | 20 |
一 | 0 | 一 | 一 | 一 |
16 | 0 | 四 | 2 | 一 |
因此:16 + 4 + 2 + 1 = 23。
二进制加法
二进制加法遵循与十进制加法相同的规则,不同之处在于,当加法的结果等于2时,不是将1进位。请参考下面的示例进行说明。
注意,在二进制系统中:
-
0 + 0 = 0
0 + 1 = 1
1 + 0 = 1
1 + 1 = 0,进位1,即10
例如:
一0 | 一一 | 一一 | 一0 | 一 | ||
+ | 一 | 0 | 一 | 一 | 一 | |
= | 一 | 0 | 0 | 一 | 0 | 0 |
二进制加法和十进制加法之间唯一真正的区别是二进制系统中的值2相当于十进制系统中的10。请注意,上标的1代表结转的数字。进行二进制加法时需要注意的一个常见错误是,1 + 1 = 0的右边还有一个前一列的1。底部的值应该是1而不是0。在上面的示例中,从右数第三列可以观察到这一点。
二进制减法
与二进制加法类似,二进制减法和十进制减法除了只使用数字0和1之外几乎没有区别。在任何情况下,如果被减去的数字大于被减去的数字,就会发生借贷。在二进制减法中,唯一需要借位的情况是从0中减去1。当这种情况发生时, 借款栏中的0实际上变成了“2” (将0-1变为2-1 = 1)同时将被借用列中的1减少1。如果下一列也是0,则必须从后面的每一列进行借位,直到值为1的列可以减少到0。请参考下面的示例进行说明。
注意,在二进制系统中:
-
0 - 0 = 0
0 - 1 = 1,借1,导致- 1结转
1 - 0 = 1
1 - 1 = 0
示例1:
-1一 | 20 | 一 | 一 | 一 | ||
& ndash | 0 | 一 | 一 | 0 | 一 | |
= | 0 | 一 | 0 | 一 | 0 |
例2:
-1一 | 2-10 | 0 | ||
& ndash | 0 | 一 | 一 | |
= | 0 | 0 | 一 |
请注意,所显示的上标是借用时每位发生的变化。借款列实质上从借款中获得2,而被借款的列减少1。
二进制乘法
可以说二进制乘法比十进制乘法简单。因为使用的值只有0和1,所以必须相加的结果要么与第一项相同,要么为0。请注意,在后续的每一行中,都需要添加占位符0,并将值左移,就像十进制乘法一样。二进制乘法的复杂性源于繁琐的二进制加法,这取决于每项中有多少位。请参考下面的示例进行说明。
注意,在二进制系统中:
-
0 × 0 = 0
0 × 1 = 0
1 × 0 = 0
1 × 1 = 1
例如:
一 | 0 | 一 | 一 | 一 | |||
× | 一 | 一 | |||||
一 | 0 | 一 | 一 | 一 | |||
+ | 一 | 0 | 一 | 一 | 一 | 0 | |
= | 一 | 0 | 0 | 0 | 一 | 0 | 一 |
从上面的例子可以看出,二进制乘法的过程与十进制乘法相同。请注意,占位符0写在第二行。在十进制乘法中,0占位符通常是不可见的。虽然在本例中也可以做到这一点(假定占位符为0,而不是显式的),但之所以将它包含在本例中,是因为0与任何二进制加法/减法计算器都相关,例如本页中提供的计算器。如果没有显示0,则在添加上面显示的二进制值时可能会错误地将0排除在外。再次注意,在二进制系统中,1右边的任何0都是相关的,而值中最后一个1左边的任何0都是不相关的。
例如:
-
1 0 1 0 1 1 0 0
= 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0
& ne1 0 1 0 1 1 0 0 0 0
二进制除法
二进制除法的过程类似于十进制中的长除法。被除数仍然以同样的方式除以除数,唯一显著的区别是使用了二进制减法而不是十进制减法。请注意,充分理解二进制减法对于进行二进制除法非常重要。请参考下面的示例,以及二进制减法部分以了解详细信息。