数字系统的基本组成主要包括以下几个部分:
-
数位(Digits):数字系统中用于表示数值的符号。例如,在十进制系统中,数位是0到9;在二进制系统中,数位是0和1。
-
基数(Base/Radix):数字系统中所使用的不同数位的总数。例如,十进制的基数是10,二进制的基数是2,八进制是8,十六进制是16。基数决定了每一位的权值。
-
位权(Positional Weight):在位置计数法中,每个数位的位置决定了它的权重,通常是基数的幂次。例如,在十进制数123中,3位于个位(10⁰),2位于十位(10¹),1位于百位(10²)。
-
进位规则:当某一位的数值达到基数时,向高位进位。例如,二进制中“1 + 1 = 10”,即逢2进1。
常见的数字系统包括:
- 二进制(Base-2):计算机内部使用。
- 十进制(Base-10):人类日常使用。
- 八进制(Base-8):早期计算机系统使用。
- 十六进制(Base-16):常用于表示二进制的缩写形式。
二进制与十进制之间的转换是数字系统学习中的基础内容,主要包括两种方式:二进制转十进制 和 十进制转二进制。
1. 二进制 → 十进制(按权展开法)
方法:将每一位二进制数乘以其对应的位权(2的幂),然后相加。
公式:
N=dn×2n+dn−1×2n−1+⋯+d1×21+d0×20
N = d_n \times 2^n + d_{n-1} \times 2^{n-1} + \cdots + d_1 \times 2^1 + d_0 \times 2^0
N=dn×2n+dn−1×2n−1+⋯+d1×21+d0×20
示例:将二进制数 1101 转换为十进制
1×2³ + 1×2² + 0×2¹ + 1×2⁰
= 8 + 4 + 0 + 1
= 13
✅ 所以,(1101)₂ = (13)₁₀
2. 十进制 → 二进制(除2取余法)
方法:
- 将十进制数不断除以2,记录每次的余数(0或1)。
- 直到商为0为止。
- 将余数逆序排列,即为对应的二进制数。
示例:将十进制数 25 转换为二进制
25 ÷ 2 = 12 余 1 ← 最低位(LSB)
12 ÷ 2 = 6 余 0
6 ÷ 2 = 3 余 0
3 ÷ 2 = 1 余 1
1 ÷ 2 = 0 余 1 ← 最高位(MSB)
将余数从下往上排列:11001
✅ 所以,(25)₁₀ = (11001)₂
补充:小数部分的转换(可选扩展)
- 十进制小数 → 二进制小数:使用“乘2取整法”,将小数部分不断乘以2,取整数部分,直到小数部分为0或达到精度要求。
例如:0.625 转二进制:
0.625 × 2 = 1.25 → 取1
0.25 × 2 = 0.5 → 取0
0.5 × 2 = 1.0 → 取1
结果为 0.101,所以 (0.625)₁₀ = (0.101)₂
总结
| 转换方向 | 方法 | 关键点 |
|---|---|---|
| 二进制 → 十进制 | 按权展开 | 权值为 2 的幂 |
| 十进制 → 二进制 | 除2取余逆序 | 余数倒着写 |



被折叠的 条评论
为什么被折叠?



