Welche Daten in einem Computer können direkt von der Hardware verarbeitet werden?

Die Daten im Computer, die direkt von der Hardware verarbeitet werden können, sind „Binärzahlen“. Binär ist eine Zahl, die durch zwei Ziffern, 0 und 1, dargestellt wird, und der Computer kann nur 0 und 1 erkennen, sodass alle Informationen in der Maschine in Form von 0 und 1 (dh Binärzahlen) gespeichert werden. Die Gründe, warum Computer Binärzahlen verwenden, sind: 1. Binärzahlen haben nur zwei Grundsymbole, „0“ und „1“, die sich leicht mit zwei gegensätzlichen physikalischen Zuständen darstellen lassen. 2. Die arithmetischen Operationen von Binärzahlen sind besonders einfach Addition und Multiplikation mit jeweils nur 3 Rechenregeln, weniger fehleranfällig im Betrieb.

Die Betriebsumgebung dieses Tutorials: Windows 7-System, Dell G3-Computer.

Die Daten im Computer, die direkt von der Hardware verarbeitet werden können, sind „Binärzahlen“.

Binär ist ein in der Computertechnologie weit verbreitetes Zahlensystem. Binärdaten sind eine Zahl, die durch zwei Ziffern, 0 und 1, dargestellt wird. Seine Basis ist 2, die Übertragsregel lautet „Wenn zwei eingegeben werden, wird eins hinzugefügt“ und die Ausleihregel lautet „Eins ausleihen, um gleich zwei zu sein“.

Die Basis von Computeroperationen ist binär. Computer können nur 0 und 1 erkennen, daher werden alle Informationen in der Maschine in Form von 0 und 1 (d. h. binär) gespeichert und die verwendete Speichereinheit sind Bytes.

Die Gründe, warum Computer Binärzahlen verwenden:

1. Einfach darzustellen

Binärzahlen haben nur zwei Grundsymbole, „0“ und „1“, und sind mit zwei gegensätzlichen physikalischen Zuständen leicht darzustellen . Beispielsweise kann „1“ verwendet werden, um den „geschlossenen“ Zustand des Lichtschalters darzustellen, und „0“ kann verwendet werden, um den „Aus“-Zustand darzustellen; stellt „0“ dar; das Laden und Entladen des Kondensators und der elektrische Impuls. Alle Geräte mit zwei entgegengesetzten stabilen Zuständen, wie z. B. Anwesenheit und Abwesenheit, positiver und negativer Impulspolarität, hohes und niedriges Potenzial, können binäre „0“ darstellen „1“. Dezimalzahlen haben 10 Grundsymbole (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9), die durch 10 Zustände dargestellt werden können. Es ist sehr schwierig, sie mit elektronischen Geräten zu implementieren.

2. Einfache Operationen

Die arithmetischen Operationen von Binärzahlen sind besonders einfach. Es gibt nur 3 Operationsregeln für Addition und Multiplikation (0+0=0, 0+1=1, 1+1=10 und 0). ×0 =0, 0×1=0, 1×1=1) ist es im Betrieb weniger fehleranfällig. [Wenn Computer arithmetische Operationen verarbeiten, handelt es sich tatsächlich um Additionen und Verschiebungen, und es gibt keine Multiplikation oder Division. Wenn beispielsweise 11B um eine Position nach links verschoben wird, wird 11B zu 3 im Dezimalformat ist 6. Sehen Sie, ob es gleich einer Multiplikation mit zwei ist, links Multiplikation übertragen, nach rechts verschieben und dividieren, haha, es macht Spaß] Darüber hinaus können „1“ und „0“ von Binärzahlen den logischen Werten entsprechen ​„wahr“ und „falsch“, was es Computern erleichtert, logische Operationen durchzuführen. Arithmetische Operationen und logische Operationen sind die Grundoperationen von Computern. Diese beiden Arten von Operationen können einfach und bequem mithilfe von Binärsystemen ausgeführt werden.

Wissen erweitern:

Das in den frühen Tagen häufig verwendete Basissystem war hauptsächlich das Dezimalsystem (da wir zehn Finger haben, ist das Dezimalsystem eine vernünftigere Wahl. Wir können unsere Finger zur Darstellung verwenden zehn Zahlen, und das Konzept von 0 ist bis Es erscheint viel später, also ist es 1-10 statt 0-9). Nach dem Aufkommen elektronischer Computer war es zu kompliziert, Elektronenröhren zur Darstellung von zehn Zuständen zu verwenden, sodass es in allen elektronischen Computern nur zwei Grundzustände gab: ein und ausgeschaltet. Mit anderen Worten: Die beiden Zustände von Elektronenröhren bestimmen, dass elektronische Computer, die auf Elektronenröhren basieren, Binärzahlen zur Darstellung von Zahlen und Daten verwenden. Zu den häufig verwendeten Basen gehören Oktal- und Hexadezimalzahl. In der Informatik wird häufig Hexadezimalzahl verwendet, während Dezimalzahl selten verwendet wird. Dies liegt daran, dass Hexadezimalzahl und Binärzahl eine natürliche Verbindung haben: 4 binäre Bits können Zahlen von 0 bis 15 darstellen, was genau die Daten sind das ein hexadezimales Bit darstellen kann. Mit anderen Worten: Die Konvertierung von binär in hexadezimal erfordert nur eine Konvertierung alle 4 Bits.

Techniken zur Konvertierung von Dezimalzahlen in Binärzahlen

Ich kann nur Beispiele nennen. Wenn die Wörter nicht klar erklärt werden können, werden der ganzzahlige Teil und der Dezimalteil einer Dezimalzahl normalerweise getrennt verarbeitet.

• Zahlensystemkonvertierung von ganzen Zahlen – unter Verwendung der „Basisdivision“ sind die spezifischen Schritte wie folgt:

(1) Teilen Sie die gegebene dezimale Ganzzahl durch die Basis 2, und der Rest ist das niedrigste Bit der entsprechenden Binärzahl Nummer.

(2) Teilen Sie den Quotienten des vorherigen Schritts durch die Basis 2, und der Rest ist die zweitniedrigste Ziffer der entsprechenden Binärzahl.

(3) Wiederholen Sie Schritt 2, bis der endgültige Quotient gleich 0 ist. Der Rest jeder Division ist die Anzahl der Binärziffern. Der letzte Rest ist die höchste Ziffer.

Binär- und Oktal-Hexadezimalkonvertierungsfähigkeiten

Das Binärsystem wird beginnend mit der niedrigsten Ziffer in eine Dezimalzahl umgewandelt .

Wenn das High-Bit weniger als drei Stellen hat, fügen Sie Nullen hinzu.

In ähnlicher Weise werden alle vier binären Ziffern, beginnend mit der niedrigsten Ziffer, in eine Dezimalzahl umgewandelt, die der entsprechenden Hexadezimalzahl entspricht.

Wenn das High-Bit weniger als vier Stellen hat, fügen Sie Nullen hinzu.

Zum Beispiel 1001100₂ = 114₈ = 4C₁₆

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