[course]02 —— 计算机进制

十进制:逢十进一 二级制:逢二进一

二进制:

二进制只有0和1两个数字,基数为2,在加减法运算中,逢二进一,借一当二。 表示数值:0、1、10、111、100、1000001 加法:1+0=1、1+1=10、10+110=1000、111+111=1110、 减法:1-0=1、10-1=1、100-11=1、1010-101=101

二进制和十进制的对应关系:

1) 二进制加法:0001 + 0001 = 0010

2) 二进制减法:0010 - 0001 = 0001

二进制的物理原因

计算机要处理的信息是多种多样的,如十进制数、文字、符号、图形、音频、视频等,这些信息在人们的眼里是不同的。但对于计算机来说,它们在存储中都是一样的,都是以二进制的形式来表示。

内存条是一个非常精密的部件,包含了上亿个电子元器件,它们很小,达到了纳米级别。这些元器件,实际上就是电路;电路的电压会变化,要么是 0V,要么是 5V,只有这两种电压。5V 是通电,用1来表示,0V 是断电,用0来表示。所以,一个元器件有2种状态,0 或者 1。

我们通过电路来控制这些元器件的通断电,会得到很多0、1的组合。例如,8个元器件有 28=256 种不同的组合,16个元器件有 216=65536 种不同的组合。虽然一个元器件只能表示2个数值,但是多个结合起来就可以表示很多数值了。

我们可以给每一种组合赋予特定的含义,例如,可以分别用 1101000、00011100、11111111、00000000、01010101、10101010 来表示 C、语、言、中、文、网 这几个字,那么结合起来 1101000 00011100 11111111 00000000 01010101 10101010 就表示”C语言中文网“。

一般情况下我们不一个一个的使用元器件,而是将8个元器件看做一个单位,即使表示很小的数,例如 1,也需要8个,也就是 00000001。

1个元器件称为1比特(Bit)或1位,8个元器件称为1字节(Byte),那么16个元器件就是2Byte,32个就是4Byte,以此类推: 8×1024个元器件就是1024Byte,简写为1KB; 8×1024×1024个元器件就是1024KB,简写为1MB; 8×1024×1024×1024个元器件就是1024MB,简写为1GB。

现在,你知道1GB的内存有多少个元器件了吧。我们通常所说的文件大小是多少KB、多少MB,就是这个意思。

单位换算: 8 Bit = 1Byte 1024Byte = 1KB 1024KB = 1MB 1024MB = 1GB 1024GB = 1TB

你看,在内存中没有abc这样的字符,也没有gif、jpg这样的图片,只有0和1两个数字,计算机也只认识0和1。所以,计算机使用二进制,而不是我们熟悉的十进制,写入内存中的数据,都会被转换成0和1的组合。

二进制和十进制的转换

二进制和八进制的转换

二进制和十六进制的转换

八进制和十六进制的意义?

二进制表示图

应用

  1. 二进制

    1. 存储

    2. 计算——移位运算

  2. 十进制

    1. 人计算

  3. 八进制

    1. 部分编程语言的字节

  4. 十六进制

    1. 颜色表示

    2. 字符表示

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