计算机中为什么要用二进制
二进制是计算技术中广泛采用的一种数制
乘法有四种情况： 0×0=01×0=00×1=01×1=1减法0－0=0，1－0=1，1－1=0，0－1=1。
除法0÷1=0，1÷1=1。
拈加法拈加法二进制加减乘除外的一种特殊算法。
拈加法运算与进行加法类似，但不需要做进位。
此算法在博弈论（Game Theory）中被广泛利用计算机中的十进制小数转换二进制计算机中的十进制小数用二进制通常是用乘二取整法来获得的。
比如0.65换算成二进制就是：0.65 × 2 = 1.3 取1，留下0.3继续乘二取整0.3 × 2 = 0.6 取0，留下0.6继续乘二取整0.6 × 2 = 1.2 取1，留下0.2继续乘二取整0.2 × 2 = 0.4 取0，留下0.4继续乘二取整0.4 × 2 = 0.8 取0，留下0.8继续乘二取整0.8 × 2 = 1.6 取1，留下0.6继续乘二取整0.6 × 2 = 1.2 取1，留下0.2继续乘二取整.......一直循环，直到达到精度限制才停止（所以，计算机保存的小数一般会有误差，所以在编程中，要想比较两个小数是否相等，只能比较某个精度范围内是否相等。
）。
这时，十进制的0.65，用二进制就可以表示为：0.1010011。
还值得一提的是，在计算机中，除了十进制是有符号的外，其他如二进制、八进制、16进制都是无符号的。
在现实生活和记数器中，如果表示数的“器件”只有两种状态，如电灯的“亮”与“灭”，开关的“开”与“关”。
一种状态表示数码0，另一种状态表示数码1，1加1应该等于2，因为没有数码2，只能向上一个数位进一，就是采用“满二进一”的原则，这和十进制是采用“满十进一”原则完全相同。
1+1=10，10+1=11，11+1=100，100+1=101，101+1=110，110+1=111，111+1=1000，……，可见二进制的10表示二，100表示四，1000表示八，10000表示十六，……。
计算机中带符号的整数为何采用二进制的补码进行存储？
计算机中带符号的整数为何采⽤⼆进制的补码进⾏存储？ 计算机中带符号的整数为何采⽤⼆进制的补码进⾏存储？ 我们都知道在计算机内部数据的存储和运算都采⽤⼆进制，是因为计算机是由很多晶体管组成的，⽽晶体管只有2种状态，恰好可以⽤⼆进制的0和1表⽰，并且采⽤⼆进制可以使得计算机内部的运算规则简单，稳定性⾼。
在计算机中存在实数和整数，⽽整数⼜分为⽆符号整数和有符号整数，⽆符号的整数表⽰很简单，直接采⽤其⼆进制形式表⽰即可，⽽对于有符号数的表⽰却成了问题，如何表⽰正负？如何去处理正负号？下⾯来具体说下其中的原因，在这之前先了解⼀下原码、反码和补码这⼏个概念。
1.原码、反码和补码的概念 在了解原码、反码和补码之前先说⼀下有符号数和⽆符号数。
⽤过C语⾔的都知道在C语⾔中⽤signed和unsigned来标识⼀个数是否是有符号还是⽆符号类型的。
对于⼀个8bit的⼆进制来说，若当做⽆符号数处理，其能表⽰的整型值范围是0~255，但是这样表⽰数据就有个局限性，如果数据是负的该如何表⽰？因此就引⼊了有符号类型的概念，对于有符号类型，规定取最⾼位为符号位，若最⾼位为0，则为正数，否则为负数，这样⼀来对于8位⼆进制，⽰数值的就只有7位了，能够表⽰的⾮负数值范围变为0~127，负值范围为-127~-1，相当于可以理解为将⽆符号类型能够表⽰的128~255拿来去表⽰-127~-1了。
事实上，在计算机内部存储中，计算机⾃⼰是⽆法去区分⽆符号还是有符号类型的，对于255和-1，在计算机内部存储的都是11111111。
换个⾓度来说，如果事先知道内存中存储了这样⼀个8位⼆进制11111111，但是谁也不能肯定它具体表⽰什么数值，是-1还是255？这个是需要靠程序员⾃⼰去指定的，如果指定为⽆符号类型，则编译器则通过相应指令将其转换为数值255。
事实上对于-x的⼆进制补码表⽰形式和(256-x)（256-x当做⽆符号类型处理）的⼆进制表⽰形式相同，从这⾥可以略微了解了补码的含义了。
《计算机文化基础》简答题
《计算机文化基础》简答题1、计算机的发展经历了哪几个阶段？各阶段的主要特点是什么？答：电子计算机的发展已经历了四代，正向第五代智能化的计算机发展。
前四代计算机的特点是：第一代为电子管计算机，使用的软件程序主要为机器语言。
第二代机是晶体管作为主要逻辑元件的计算机，软件程序使用了汇编语言且高级程序设计语言诞生。
第三代机是由中小规模集成电路组成的计算机，软件程序使用状况是：操作系统和结构化程序设计语言诞生使用。
第四代机是由大规模或超大规模集成电路组成的计算机，软件情况为网络操作系统、面向对象程序设计使用了。
2、计算机机内为什么采用二进制数表示信息？答：电子计算机内部采用二进制数表示信息的主要原因是：（1）、二进制数数码少（0、1），易于实现数码的表示；（2）、二进制数运算法简单；（3）、采用二进制数易于实现逻辑运算。
3、什么是计算机病毒？计算机病毒的主要特点是什么？答：计算机病毒是具有破坏性作用的程序。
特点：传染性、潜伏性、破坏性和寄生性。
4、计算机硬件系统由哪几部份组成？简述各组成部分部份的基本功能？答：电子计算机硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成，运算器和控制器集成在一起统称为中央处理器（CPU）。
计算机各部件通过总线连接形成有机整体，微机总线有三种：地址总线、控制总线和数据总线。
（1）、运算器的主要功能是：完成算术运算和逻辑运算；（2）、控制器的功能是：协调指挥计算机各部件工作；（3）、存储器的主要作用是：存储程序和数据，实现记忆的功能。
（4）、输入设备的功能是：输入数据并转换为机内信息存储；（5）、输出设备的作用是：将机内信息转换为便于识别、处理和使用的字符、图形，并输出显示。
5、什么是硬件？什么是软件？它们有何关系？答：计算机硬件是构成机器的电子、光电、电磁、机械等物理设备。
软件即是计算机中使用的各种各样的程序及其说明文档。
硬件与软件的关系是：硬件是软件运行的基础，软件扩充了硬件的功能。
数值在计算机中的表示形式
数值在计算机中的表示形式一、信息和数据的概念有两类数据：⏹ 1.数值数据：如+15、-17.6；⏹ 2.非数值数据：如字母（A、B……）、符号（+、&……）、汉字，也叫字符数据。
⏹存在计算机中信息都是采用二制编码形式二、计算机为什么采用二进制？⏹由计算机电路所采用的器件所决定的。
⏹采用二进制的优点：运算简单、电路实现方便、成本低廉。
常用的各种进位制及表示⏹1、二进制：数码 0，1 基 2 表示形式 B⏹2、八进制：数码 0，1，…，7 基 8 表示形式O⏹3、十进制：数码 0，1，…，9 基 10 表示形式D⏹4、十六进制：数码 0，1，…，9，A，B，C，D，E，F 基 16 表示形式H⏹如：100111O，1011D，1011001BH，1011DH，1011B（100111）B （780）D （1289ABC）Hr进制转换成十进制an ...a1a0.a-1...a-m (r) = a*rn + …+ a*r1 + a*r0 +a*r-1+...a*r-m 10101(B)=1 × 24+ 0 × 23+1 × 22+ 0× 21 +1 × 20 =24+22+1=21101.11(B)=22+1+2-1+2-2=5.75101(O)=82+1=6571(O)=7 8+1=57101A(H)=163+16+10＝4106十进制转换成r进制⏹整数部分：除以r取余数，直到商为0，余数从右到左排列。
⏹小数部分：乘以r取整数，整数从左到右排列。
例如，将一个十进制整数108.375转换为二进制整数。
108.375=1101100.011二进制数转换成八进制数⏹⏹二进制数转换成八进制数的方法是：将二进制数从小数点开始，整数部分从右向左3位一组，小数部分从左向右3位一组，若不足三位用0补足即可。
例如，将1100101110.1101B转换为八进制数的方法如下：。
计算机中数据的表示与信息编码
计算机中数据的表示与信息编码计算机最主要的功能是处理信息，如处理文字、声音、图形和图像等信息。
在计算机内部，各种信息都必须经过数字化编码后才能被传送、存储和处理。
因此要了解计算机工作的原理，还必须了解计算机中信息的表现形式。
1.2.1 计算机使用的数制1．计算机内部是一个二进制数字世界计算机内部采用二进制来保存数据和信息.无论是指令还是数据，若想存入计算机中，都必须采用二进制数编码形式，即使是图形、图像、声音等信息，也必须转换成二进制,才能存入计算机中。
为什么在计算机中必须使用二进制数，而不使用人们习惯的十进制数?原因在于：⑴易于物理实现:因为具有两种稳定状态的物理器件很多,例如，电路的导通与截止、电压的高与低、磁性材料的正向极化与反向极化等。
它们恰好对应表示1和0两个符号。
⑵机器可靠性高：由于电压的高低、电流的有无等都是一种跃变，两种状态分明,所以0和1两个数的传输和处理抗干扰性强，不易出错，鉴别信息的可靠性好。
⑶运算规则简单：二进制数的运算法则比较简单，例如,二进制数的四则运算法则分别只有三条。
由于二进制数运算法则少，使计算机运算器的硬件结构大大简化，控制也就简单多了。
虽然在计算机内部都使用二进制数来表示各种信息，但计算机仍采用人们熟悉和便于阅读的形式与外部联系,如十进制、八进制、十六进制数据，文字和图形信息等，由计算机系统将各种形式的信息转化为二进制的形式并储存在计算机的内部.2．进位计数制数制，也称计数制，是指用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。
数制可分为非进位计数制和进位计数制两种.非进位计数制的数码表示的数值大小与它在数中的位置无关;而进位计数制的数码所表示的数值大小则与它在数中所处的位置有关。
而我们在这里讨论的数制指的都是进位计数制。
进制是进位计数制的简称，是目前世界上使用最广泛的一种计数方法，它有基数和位权两个要素.➢➢基数：在采用进位计数制的系统中,如果只用r个基本符号（例如0，1，2，…,r—1）表示数值,则称其为r数制（Radix—r Number System)，r称为该数制的基数（Radix）.如日常生活中常用的十进制，就是r=10，即基本符号为0，1，2，…,9。
计算机中的信息表示
64O： 64O
第3章 计算机中的信息表示 Nhomakorabea2. 二进制转化成八进制
原则：三位一组法。 原则：三位一组法。 整数部分： 进行分组。 整数部分：从右向左进行分组。 进行分组，不足3位补零。 小数部分： 小数部分：从左向右进行分组，不足3位补零。 110 101 111 . 010 10 0 B=657.24O =657.24O 6 5 7 2 4
无符号整数的表示
无符号整数指的是计数系统中只有大于等于 无符号整数指的是计数系统中只有大于等于0的 只有大于等于0 因此，不需要表示符号。 数，没有负数 ，因此，不需要表示符号。 例如：用8位二进制表示整数的范围： 二进制表示整数的范围 表示整数的范围： 例如： 0000 0000～1111 1111 0000～ 对应的十进制整数的范围： 对应的十进制整数的范围： 0 ～ 255
第3章 计算机中的信息表示
二、八、十六进制之间的转换
1. 八进制转换成二进制 八进制转换成二进制
原则： 一分为三法。 原则： 一分为三法。 位二进制码。 每 1 个八进制数对应 3 位二进制码。 27.461O 27.461O ： 2 7. 4 6 1 010 111 100 110 001B 001B 6 110 4 100B 100B
后边补两个零
第3章 计算机中的信息表示
八进制与二进制的对应关系
八进制 0 1 2 3 011 4 100 5 101 6 110 7 111
二进制
000 001 010
第3章 计算机中的信息表示
十六进制与二进制的对应关系
十六进制 二进制 十六进制 二进制 0 0000 8 1000 1 0001 9 1001 2 0010 A 1010 3 0011 B 1011 4 0100 C 1100 5 0101 D 1101 6 0110 E 1110 7 0111 F 1111
二进制的使用场景
二进制的使用场景二进制作为一种计算机语言，其使用场景广泛而重要。
它在计算机科学和技术领域中扮演着不可或缺的角色。
本文将介绍二进制的使用场景，并探讨其在现代社会中的指导意义。
首先，二进制在计算机硬件中有着重要的作用。
计算机以二进制来表示和存储数据。
任何一段数据，不论是文本、图像还是音频，都可以转化为二进制串。
这是因为计算机内部的数据处理单元只能识别和处理二进制形式的的指令和数据。
因此，二进制的使用保证了计算机硬件的操作和数据的传输的高效和可靠。
其次，二进制在网络通信中是不可或缺的。
无论是浏览网页、发送电子邮件还是使用社交媒体，网络通信都离不开二进制的运用。
数据在传输过程中需要被分割成一个个的二进制包，并通过网络以二进制形式进行传输。
二进制的运用可以保证数据在网络传输中的实时性和准确性。
此外，二进制在数据存储和处理中也发挥着重要的作用。
在数据库系统中，数据以二进制码的形式存储在磁盘上。
二进制的使用能够有效地节省存储空间，并提高数据的读写效率。
对于处理大规模数据的场景，二进制表示方式能够加速数据访问和计算速度。
此外，二进制在密码学领域也发挥着重要的作用。
加密算法通常使用二进制运算进行数据加密和解密。
二进制的运用可以保证数据的安全性和私密性，有效防止数据被非法获取和篡改。
此外，二进制在游戏开发、图像处理和音频编码等领域也发挥着关键作用。
游戏中的图形和声音都是以二进制形式进行处理和呈现的。
通过对二进制数据的处理，可以实现生动逼真的游戏画面和声效。
综上所述，二进制作为一种计算机语言，其使用场景广泛。
无论是在计算机硬件、网络通信、数据存储和处理、密码学还是娱乐等领域，二进制都扮演着重要的角色。
掌握二进制的使用方法，对于从事计算机相关工作或对计算机科学感兴趣的人来说，具有重要的指导意义。
关于二进制的资料
关于二进制的资料二进制，这个听起来有点复杂的词，其实说白了就是一种数的表示方式。
想象一下，咱们平时用的十进制数，就是从0到9，然后十加十就变成了二十嘛，简单吧？可是二进制就特别，只有0和1两个数字，听起来是不是像是个简单的小家伙，但它可大有来头。
这东西啊，基本上就是计算机世界的语言，计算机用它来处理所有的数据，像是你打游戏时的每一个画面，每一段音乐，甚至每一个你发的表情包，都是用二进制来编码的，真是妙不可言。
为什么二进制会成为计算机的“母语”呢？这就得说到计算机是怎么工作的了。
计算机的核心就是一堆开关，开了就是1，关了就是0。
这就像你早上起床要不要按掉闹钟，按了就关，没按就是响。
通过这种开关的组合，计算机可以快速地进行各种计算和处理。
很神奇吧？就像玩积木一样，把这些0和1拼在一起，就能建造出无数复杂的东西。
可能有人会想：用二进制来表示数字，那怎么算呢？其实不难，比如说咱们的数字“2”，在二进制里就是“10”。
听上去有点奇怪，但如果你把“1”和“0”放在一起，就像是一个开关开着，另一个关着，哇，简直就是科技的奇迹。
这种变化从0到1，从1到10，真是个奇妙的过程。
你会发现，二进制就像是宇宙的规律一样，简简单单，却包罗万象。
再说说二进制的运算，这玩意儿和咱们平常加减乘除有点不同。
比如加法，如果你把“1”和“1”加在一起，结果可不是“2”哦，而是“10”。
这是因为在二进制里，一旦超过1，就得进位，跟咱们的小学数学一样，虽然看起来简单，但其实透过这些数字，可以做到非常复杂的运算，简直像是给计算机打了一针兴奋剂，让它们在信息的海洋里畅游。
二进制不仅仅是计算机的专利，咱们生活中也处处可以看到它的身影。
比如说，在电子设备里，二进制帮助我们更好地控制各种功能。
你想调音量，开关一按，咔嚓！就是一堆的0和1在舞蹈。
这些小家伙们默默地工作着，让我们的生活变得更便捷，让我们随时随地都能享受高科技的乐趣。
二进制还有个超酷的特点，就是它的简约性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
计算机中为什么要用二进制？
初1006班池冠宇
电脑使用二进制是由它的实现机理决定的。
我们可以这么理解：电脑的基层部件是由集成电路组成的，这些集成电路可以看成是一个个门电路组成，（当然事实上没有这么简单的）。
当计算机工作的时候，电路通电工作，于是每个输出端就有了电压。
电压的高低通过模数转换即转换成了二进制，高电平是由1表示，低电平由0表示。
也就是说将模拟电路转换成为数字电路。
这里的高电平与低电平可以人为确定，一般地，2.5伏以下即为低电平，3.2伏以上为高电平
电子计算机能以极高速度进行信息处理和加工，包括数据处理和加工，而且有极大的信息存储能力。
数据在计算机中以器件的物理状态表示，采用二进制数字系统，计算机处理所有的字符或符号也要用二进制编码来表示。
用二进制的优点是容易表示，运算规则简单，节省设备。
人们知道：具有两种稳定状态的元件，如晶体管的导通和截止，继电器的接通和断开，电脉冲电平的高低等，容易找到。
而要找到具有10种稳定状态的元件来对应十进制的10个数就困难了（1）技术实现简单，计算机是由逻辑电路组成，逻辑电路通常只有两个状态，开关的接通与断开，这两种状态正好可以用“1”和“0”表示。
（2）简化运算规则，两个二进制数和、积运算组合各有三种，运算规则简单，有利于简化计算机内部结构，提高运算速度。
（3）适合逻辑运算，逻辑代数是逻辑运算的理论依据，二进制只有两个数码，正好与逻辑代数中的“真”和“假”相吻合。
（4）易于进行转换，二进制与十进制数易于互相转换。
（5）用二进制表示数据具有抗干扰能力强，可靠性高等优点。
因为每位数据只有高低两个状态，当受到一定程度的干扰时，仍能可靠地分辨出它是高还是低。