通信工程师考试中关于计算机中的二进制数据的知识点,可以归纳为以下几个方面:
一、二进制的基本概念
定义:二进制是计算机中数据的一种表示方法,它只使用两个数码0和1来表示数。
重要性:计算机内部采用二进制表示信息的主要原因包括电路简单、工作可靠、简化运算和逻辑性强。
二、二进制的表示形式
原码、反码、补码和移码:二进制数在计算机中有四种主要表示形式,其中最重要的是原码、反码和补码。原码用最高位表示符号,0表示正数,1表示负数;反码是在原码的基础上,正数不变,负数符号位不变,其余各位取反;补码是在反码的基础上加1,用于解决负数在计算机中的表示问题。移码主要用于浮点数的表示,与补码类似,但符号位与补码相反。
三、二进制的运算规则
加法:二进制的加法规则是0+0=0,0+1=1,1+0=1,1+1=10(向高位进位)。
减法:二进制的减法规则可以转化为加法进行,即“减去一个数等于加上这个数的补码”。例如,1-1=0(模二加运算或异或运算),10-1=1(向高位借位)。
四、二进制与其他数制的转换
二进制与十进制之间的转换:二进制转十进制采用“按权相加”法,即将二进制数中每位上的数乘以该位的权(即2的幂次方),然后相加得到十进制数。十进制转二进制则采用“除2取余”法,即反复用十进制数除以2,取余数,直到商为0,然后将所有余数从下到上排列。
二进制与八进制、十六进制之间的转换:二进制转八进制或十六进制时,可以分别采用“三位一并法”或“四位一并法”,即将二进制数从右向左每三位或四位分为一组,不足的部分在左边补0,然后每组分别转换为对应的八进制或十六进制数。反之,八进制或十六进制转二进制时,则是将每位八进制或十六进制数转换为对应的二进制数,然后依次排列。
五、二进制在计算机中的应用
存储单位:计算机中存储信息的最小单位是二进制的一位,用bit表示。字节(Byte)是衡量计算机存储容量的一个重要参数,1字节等于8位二进制数(1B=8bit)。更大的存储单位有KB、MB、GB、TB等,它们之间的关系是1KB=1024B,1MB=1024KB,1GB=1024MB,1TB=1024GB。
数据处理:计算机中的所有数据,包括文本、图像、音频、视频等,最终都是以二进制的形式进行存储和处理的。
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