เครื่องคิดเลขไบนารี
ใช้เครื่องคิดเลขต่อไปนี้เพื่อทําการบวกลบคูณหรือหารค่าไบนารีทั้งสองและแปลงค่าไบนารีเป็นค่าทศนิยมและในทางกลับกัน
การคํานวณแบบไบนารี & mdash บวก , ลบ , คูณ หรือหาร
แปลงค ่ าไบนารีเป ็ นค ่ าทศนิยม
แปลงค ่ าทศนิยมเป ็ นค ่ าไบนารี
ไบนารีเป็นระบบดิจิตอลที่มีฟังก์ชันการทํางานเหมือนกับทศนิยมที่คนอาจคุ้นเคยมากขึ้น ทศนิยมใช้10เป็นฐานและไบนารีใช้2เป็นฐาน นอกจากนี้ในขณะที่ระบบทศนิยมใช้ตัวเลขตั้งแต่0ถึง9ระบบไบนารีใช้เฉพาะ0และ1ตัวเลขแต่ละตัวเรียกว่าหนึ่งตัว นอกเหนือจากความแตกต่างเหล่านี้การดําเนินการเช่นการเพิ่มการลบการคูณการหารฯลฯจะคํานวณตามกฎเช่นเดียวกับทศนิยม
เทคโนโลยีและคอมพิวเตอร์ที่ทันสมัยเกือบทั้งหมดใช้ระบบไบนารีเนื่องจากใช้งานได้ง่ายในวงจรดิจิตอลที่ใช้ประตูตรรกะ การออกแบบฮาร์ดแวร์ที่จําเป็นต้องตรวจจับสถานะการเปิดและปิด(หรือจริง/เท็จการดํารงอยู่/ไม่มีอยู่เป็นต้น)ทําได้ง่ายขึ้น การใช้ระบบทศนิยม จะต้องใช้ฮาร์ดแวร์ที่สามารถตรวจจับสถานะ 10 ของตัวเลข 0 ถึง 9 และมีความซับซ้อนมากขึ้น.
ต่อไปนี้คือการแปลงทั่วไประหว่างค่าไบนารีและทศนิยม:
ไบนารี / การแปลงทศนิยม
ทศนิยม | ไบนารี |
0 | 0 |
หนึ่ง | หนึ่ง |
2 | 10 |
3 | 11 |
สี่ | 100 |
เจ็ด | 111 |
8 | 1000 |
10 | 1010 |
16 | 10000 |
20 | 10100 |
ในขณะที่การใช้ไบนารีอาจดูสับสนในตอนแรกให้เข้าใจว่าค่าไบนารีแต่ละบิตแสดงถึง2nเช่นเดียวกับทศนิยมแต่ละตัวแทน10nควรช่วยชี้แจง ใช้ตัวเลข8เป็นตัวอย่าง ในระบบทศนิยม 8 อยู่ในทศนิยมแรกทางซ้ายของจุดทศนิยม ซึ่งหมายถึง 100 สถานที่. โดยพื้นฐานแล้วมันหมายความว่า
8 × 100 = 8 คูณ 1 = 8
ใช้ตัวเลข18เพื่อเปรียบเทียบ:
(1 คูณ 10หนึ่ง) + ( 8 × 10 )0) = 10 + 8 = 18
ในระบบไบนารี8แสดงเป็น1000 อ่านจากขวาไปซ้าย 0 ตัวแรกหมายถึง 20, ตัวที่สองหนึ่ง, ตัวที่สาม 22, สี่ 23; เหมือนเลขทศนิยมแต่ฐานคือ2ไม่ใช่10 เริ่มที่ 23 = 8จากนั้นป้อน1ในตําแหน่งของมันให้ผลลัพธ์1000 ใช้18หรือ10010เป็นตัวอย่าง:
18 = 16 + 2 = 2สี่ +2หนึ่ง
10010 = ( 1 × 2 )สี่) + ( 0 × 2 )3) + ( 0 × 2 )2) + ( 1 × 2 )หนึ่ง) + ( 0 × 2 )0= 18
ขั้นตอนทีละขั้นตอนในการแปลงจากทศนิยมเป็นไบนารีคือ:
- หาเอนโทรปีสูงสุดของ 2 ในตัวเลขที่กําหนด
- ลบค่านี้จากตัวเลขที่กําหนด
- หาเอนโทรปีสูงสุดของ2จากส่วนที่เหลือที่พบในขั้นตอนที่2
- ทําซ้ําจนกว่าจะไม่มีเหลือ
- ป้อน1สําหรับแต่ละบิตไบนารีที่พบและป้อน0สําหรับค่าบิตที่เหลือ
อีกครั้งเมื่ออายุ18ปีเป็นตัวอย่างนี่เป็นอีกวิธีหนึ่งในการสร้างภาพ:
2n | 2สี่ | 23 | 22 | 2หนึ่ง | 20 |
ตัวอย่างน้อยกว่า 18 | หนึ่ง | 0 | 0 | หนึ่ง | 0 |
เป้าหมาย: 18 | 18 - 16 = 2 | & rarr | 2 - 2 = 0 |
การแปลงจากไบนารีเป็นทศนิยมทําได้ง่ายขึ้น กําหนดค่าตําแหน่งทั้งหมดที่ปรากฏใน1และคํานวณผลรวมของค่าเหล่านี้
ตัวอย่างเช่น: 10111 = (1×2 )สี่) + ( 0 × 2 )3) + ( 1 × 2 )2) + ( 1 × 2 )หนึ่ง) + ( 1 × 2 )0= 23
2สี่ | 23 | 22 | 2หนึ่ง | 20 |
หนึ่ง | 0 | หนึ่ง | หนึ่ง | หนึ่ง |
16 | 0 | สี่ | 2 | หนึ่ง |
ดังนั้น 16 + 4 + 2 + 1 = 23.
บวกไบนารี
การเพิ่มไบนารีเป็นไปตามกฎเช่นเดียวกับการเพิ่มทศนิยมยกเว้นว่าเมื่อผลลัพธ์ของการเพิ่มเท่ากับ2แทนที่จะเป็นเลขฐาน1 โปรดดูตัวอย่างด้านล่างเพื่ออธิบาย
โปรดทราบว่าในระบบไบนารี:
-
0 + 0 = 0
0+1=1
1+0=1
1+1=0 เป็นเลขฐานสิบ
ตัวอย่างเช่น:
หนึ่ง0 | หนึ่งหนึ่ง | หนึ่งหนึ่ง | หนึ่ง0 | หนึ่ง | ||
+ | หนึ่ง | 0 | หนึ่ง | หนึ่ง | หนึ่ง | |
= | หนึ่ง | 0 | 0 | หนึ่ง | 0 | 0 |
ความแตกต่างที่แท้จริงระหว่างการเพิ่มไบนารีและการเพิ่มทศนิยมคือค่า2ในระบบไบนารีเท่ากับ10ในระบบทศนิยม โปรดทราบว่าตัวอักษร1บนหมายถึงตัวเลขที่ส่งกลับ ข้อผิดพลาดทั่วไปที่ต้องสังเกตเมื่อทําการบวกไบนารีคือมี1ในคอลัมน์ก่อนหน้าที่ด้านขวาของ1+1 = 0 ค่าที่ด้านล่างควรเป็น1แทน0 ในตัวอย่างข้างต้นสิ่งนี้สามารถสังเกตได้จากคอลัมน์ที่สามด้านขวา
การลบไบนารี
คล้ายกับการเพิ่มไบนารีการลบไบนารีและการลบทศนิยมไม่แตกต่างกันมากนักยกเว้นการใช้ตัวเลข0และ1เท่านั้น ในกรณีใดๆการกู้ยืมเกิดขึ้นหากตัวเลขที่หักมากกว่าตัวเลขที่หัก ในการลบไบนารีสถานการณ์เดียวที่ต้องยืมคือการลบ1จาก0 และเมื่อมันเกิดขึ้น 0ในคอลัมน์เงินกู้กลายเป็น"2" (เปลี่ยน0-1เป็น2-1 =1)และลด1ในคอลัมน์ที่ยืมไป ถ้าคอลัมน์ถัดไปเป็น0คุณต้องยืมจากคอลัมน์แต่ละคอลัมน์ถัดไปจนกว่าคอลัมน์ที่มีค่า1จะลดลงเหลือ0 โปรดดูตัวอย่างด้านล่างเพื่ออธิบาย
โปรดทราบว่าในระบบไบนารี:
-
0 - 0 = 0
0 - 1 = 1 ยืม 1 ทําให้เกิดการหมุน - 1
1 - 0 = 1
1 - 1 = 0
ตัวอย่างที่1 :
-1หนึ่ง | 20 | หนึ่ง | หนึ่ง | หนึ่ง | ||
& ndash | 0 | หนึ่ง | หนึ่ง | 0 | หนึ่ง | |
= | 0 | หนึ่ง | 0 | หนึ่ง | 0 |
ตัวอย่างที่2 :
-1หนึ่ง | 2-10 | 0 | ||
& ndash | 0 | หนึ่ง | หนึ่ง | |
= | 0 | 0 | หนึ่ง |
โปรดทราบว่าอักษรบนที่แสดงคือการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในแต่ละบิตเมื่อยืม คอลัมน์เงินกู้จะได้รับ2จากเงินกู้ในขณะที่คอลัมน์ที่ยืมจะลดลง1
คูณฐานสอง
อาจกล่าวได้ว่าการคูณแบบไบนารีง่ายกว่าการคูณแบบทศนิยม เนื่องจากค่าที่ใช้มีเพียง0และ1เท่านั้นผลลัพธ์ที่ต้องเพิ่มจะเหมือนกับรายการแรกหรือ0 โปรดทราบว่าในแต่ละบรรทัดถัดไปคุณต้องเพิ่มตัวยึดตําแหน่ง0และเลื่อนค่าไปทางซ้ายเช่นเดียวกับการคูณทศนิยม ความซับซ้อนของการคูณไบนารีเกิดจากการเพิ่มไบนารีที่ยุ่งยากขึ้นอยู่กับจํานวนบิตในแต่ละรายการ โปรดดูตัวอย่างด้านล่างเพื่ออธิบาย
โปรดทราบว่าในระบบไบนารี:
-
0 × 0 = 0
0 × 1 = 0
1 × 0 = 0
1 คูณ 1 = 1
ตัวอย่างเช่น:
หนึ่ง | 0 | หนึ่ง | หนึ่ง | หนึ่ง | |||
ค่ะ | หนึ่ง | หนึ่ง | |||||
หนึ่ง | 0 | หนึ่ง | หนึ่ง | หนึ่ง | |||
+ | หนึ่ง | 0 | หนึ่ง | หนึ่ง | หนึ่ง | 0 | |
= | หนึ่ง | 0 | 0 | 0 | หนึ่ง | 0 | หนึ่ง |
ดังที่คุณเห็นจากตัวอย่างข้างต้นกระบวนการคูณไบนารีจะเหมือนกับการคูณทศนิยม โปรดทราบว่าตัวยึดตําแหน่ง0ถูกเขียนไว้ในบรรทัดที่สอง ในการคูณทศนิยมตัวยึดตําแหน่ง0มักไม่สามารถมองเห็นได้ แม้ว่าสิ่งนี้สามารถทําได้ในตัวอย่างนี้(สมมติว่าตัวยึดตําแหน่งคือ0แทนที่จะชัดเจน)เหตุผลที่รวมอยู่ในตัวอย่างนี้คือ0เกี่ยวข้องกับเครื่องคิดเลขการบวก/ลบไบนารีเช่นเครื่องคิดเลขที่ระบุไว้ในหน้านี้ หาก0ไม่ปรากฏขึ้น0อาจถูกยกเว้นอย่างไม่ถูกต้องเมื่อเพิ่มค่าไบนารีของการแสดงพื้นผิว โปรดสังเกตอีกครั้งว่าในระบบไบนารี0ใดๆที่อยู่ทางขวาของ1มีความสัมพันธ์และ0ใดๆที่อยู่ทางซ้ายของ1ในค่าไม่เกี่ยวข้อง
ตัวอย่างเช่น:
-
1 0 1 0 1 1 0 0
= 0 0 1 0 1 1 1 0
& ne1 0 1 0 1 1 0 0
การหารไบนารี
กระบวนการหารไบนารีคล้ายกับการหารยาวในระบบทศนิยม การหารยังคงแบ่งออกเป็นจํานวนเดียวกันโดยความแตกต่างที่สําคัญเพียงอย่างเดียวคือการใช้การลบไบนารีแทนการลบทศนิยม โปรดทราบว่าการทําความเข้าใจการลบแบบไบนารีเป็นสิ่งสําคัญมากสําหรับการหารแบบไบนารี ดูตัวอย่างด้านล่างและส่วนการลบไบนารีสําหรับรายละเอียด