二进制数的加法在线计算器

二进制数的加法在线计算器转换

人类可以轻松读懂十进制数并对其进行计算,但读起二进制数来却很不自然。计算机不能理解十进制数,却能“读懂”二进制数,并对其进行运算。逻辑加是指或运算,如果多个条件中至少有一个为真,那么逻辑加的结果就是真;如果所有条件都不满足,那么逻辑加的结果就是假。有人说:加法计算是计算机要做的唯一工作。因为有了加法器以后,就能做减法、乘法、除法等。发现的任何事物的前提都是找到了规律,然后通过规律来进行总结和利用。
二进制(binary)在数学和数字电路中指以2为基数的记数系统,以2为基数代表系统是二进位制的。这一系统中,通常用两个不同的符号0(代表零)和1(代表一)来表示。数字电子电路中,逻辑门的实现直接应用了二进制,因此现代的计算机和依赖计算机的设备里都用到二进制。每个数字称为一个比特。


二进制数的表示方法:

二进制数是由0和1组成的数字,它们可以表示计算机中的所有数据。二进制数的每一位都是2的幂次方,例如1010表示1*2^3+0*2^2+1*2^1+0*2^0=8+0+2+0=10。
采用二进制的原因:
1、二进位计数制仅用两个数码。0和1,所以,任何具有二个不同稳定状态的元件都可用来表示数的某一位。而在实际上具有两种明显稳定状态的元件很多。
2、二进位计数制的四则运算规则十分简单。而且四则运算最后都可归结为加法运算和移位,这样,电子计算机中的运算器线路也变得十分简单了。不仅如此,线路简化了,速度也就可以提高。这也是十进位计数制所不能相比的。
3、在电子计算机中采用二进制表示数可以节省设备。可以从理论上证明,用三进位制最省设备,其次就是二进位制。但由于二进位制有包括三进位制在内的其他进位制所没有的优点,所以大多数电子计算机还是采用二进制。
4、二进制的符号“1”和“0”恰好与逻辑运算中的“对”(true)与“错”(false)对应,便于计算机进行逻辑运算。

二进制加法记忆口诀:
除二取余,然后倒序排列,高位补零。0和0,还是0;0和1,就是1;1和0,就是1;1和1,进位求。
二进制数的加法原理:
二进制数的加法原理与十进制数的加法原理相同,只是进位的规则不同。当两个二进制数相加时,如果某一位的和大于等于2,就需要向高位进位,一对二进制数相加的结果中具有两个数位,其中一位叫做加法位,另一位则叫做进位位。比如1加1等于0,进位为1。

二进制数的加法计算方法:

二进制数的加法计算方法与十进制数的加法计算方法相同,只是进位的规则不同。例如,(66)10=((0*1010+110)*1010+110)2=(110*1010+110)2=(111100+110)2=(1000010)2。
二进制算术加法,就是平时普通加减法,与十进制加法是类似的,只是规则是“逢二进一”。
如十进制的3+5=8,用二进制表示就是11+101=1000。需要时向高位进位用1101和0100这两个来讲解,逻辑与即1101&0100,就是位相的概念,可以通俗的理解为,一个电路有两个串联的开关,只有同时关闭两个开关电路才通,打开任意一个开关电路都不通,所以那两个数逻辑与的结果是0100。逻辑或即1101|0100。
可能还是有一些不懂,我们再来看个例子:11011+1100=?只要记住“逢二进一”,就很清楚结果是100111.至于这个式子代表的是十进制的多少,我们当然有办法解读出来,但是计算机是不关心的,既然这样,我们也无须解读,就按二进制来理解就可以了。


二进制加法运算法则:
加法算式和十进制加法一样,把右边第一位对齐,依次相应数位对齐。因为二进制各位上的数必须小于2以及大于等于2就要进位的特点。个数位满二向上一位进一,同样的因为二进制个数位上具有必须小于2、大于等于2就要进位以及不够减需要借“1”,依次做减法,同一数位不够减时向高位“借一”,“借一当二”。0+0=0,0+1=1,1+0=1,1+1=10(向高位进位),也就是当两个相加的二进制位仅一位为1时,相加的结果为1;如果两个二进制位全是0,相加的结果仍为0;而如果两个相加的二进制位均为1,则结果为10(相当于十进制中的2),也就是“逢2进1”规则,与十进制中的“逢10进1”的道理一样。例子:二进制:10101010+00101010=11010100。

二进制的加法的位运算:

运算符号(java)描述

位与&都为1,结果为1,否则为0。
位或|有一个为1或两个位都为1,则结果为1,否则为0。换句话说,只有两个都为0,则结果为0,其它为1。
异或^两个位相同,其为0。两个位不同,其为1。
取反~0变为1,1变为0。
左移<<将二进制左移指定位数,右侧补0
右移>>将二进制由移指定位数,右侧超出部分截取丢弃。如a>>b相当于a/2^b。
二进制数加法步骤将两二进制数异或,获取无需进位的二进制数将两二进制数位与,获取需进位的二进制数将2步骤的进位二进制数左移1位,得到进位之后的二进制数将3步骤的已进位的二进制数与1步骤的不需进位的二进制数位与,如果位与的结果等于0,即表示无进位需处理了,进入步骤4。如果结果不为0,则表明还有进位需要处理,则继续重复1、2、3、4步骤。将1、2步骤的结果进行位或,其所得结果即为加法之后的二进制数。
小知识:
例如,二进制数0100(4)与1110(14)相加得二进制结果10010(18)。二进制数(binaries)是逢2进位的进位制,0、1是基本算符;计算机运算基础采用二进制。电脑的基础是二进制。在早期设计的常用的进制主要是十进制(因为我们有十个手指,所以十进制是比较合理的选择,用手指可以表示十个数字,0的概念直到很久以后才出现,所以是1-10而不是0-9)。电子计算机出现以后,使用电子管来表示十种状态过于复杂,所以所有的电子计算机中只有两种基本的状态,开和关。
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