Что такое двоичная система счисления
Двоичная система счисления, является позиционной системой счисления, то есть имеется зависимость от позиции цифры в записи числа.
Для записи числа в двоичной системе счисления используется две цифры 0 и 1.
Для определения в какой системе счисления записано число, внизу, справа от числа ставят цифру, которая называется основанием системы счисления.
Например, 10012 или 10001012.
Как складывать, вычитать, делить и умножать числа в двоичной системе счисления
Для того чтобы выполнить математическую операцию с двоичными числами необходимо:
- Перевести эти числа в десятичную систему счисления.
- Выполнить математическую операцию (сложение, вычитание, умножение, деление) с десятичными числами.
- Перевести полученный результат в двоичную систему счисления.
Приведем пример на сложение, допустим необходимо сложить два числа 110 и 101.
Первым делом переведем эти числа в десятичную систему счисления:
Переведем число
1102 в десятичную систему счисления, для этого сначала запишем позицию каждой цифры в числе с права налево, начиная с нуля
| Позиция в числе | 2 | 1 | 0 |
| Число | 1 | 1 | 0 |
Каждая позиция цифры будет степенью числа 2, так как система счисления 2-ичная. Необходимо последовательно умножить каждое число 110
2 на 2 в степени соответствующей позиции числа и затем сложить с последующим произведением следующего числа в степени соответствующей его позиции.
1102 = 1 ⋅ 22 + 1 ⋅ 21 + 0 ⋅ 20 = 610
Переведем число
1012 в десятичную систему счисления, для этого сначала запишем позицию каждой цифры в числе с права налево, начиная с нуля
| Позиция в числе | 2 | 1 | 0 |
| Число | 1 | 0 | 1 |
Каждая позиция цифры будет степенью числа 2, так как система счисления 2-ичная. Необходимо последовательно умножить каждое число 101
2 на 2 в степени соответствующей позиции числа и затем сложить с последующим произведением следующего числа в степени соответствующей его позиции.
1012 = 1 ⋅ 22 + 0 ⋅ 21 + 1 ⋅ 20 = 510
Теперь сложим получившиеся десятичные числа 610 + 510 = 1110 и переведем ответ в двоичную систему счисления
Переведем число
1110 в 2-ичную систему счисления, при помощи последовательного деления на 2, до тех пор, пока неполное частное не будет равно нулю. В результате будет получено число из остатков деления записанное справа налево.
| 11 | : | 2 | = | 5 | остаток: 1 |
| 5 | : | 2 | = | 2 | остаток: 1 |
| 2 | : | 2 | = | 1 | остаток: 0 |
| 1 | : | 2 | = | 0 | остаток: 1 |
1110 = 10112110 + 101 = 10112
Вычитание двоичных чисел выполняется аналогичным образом, если бы нам было необходимо из числа 110 вычесть число 101, то также как в примере на сложения необходимо перевести эти числа в десятичную систему счисления, получим 1102 = 610 и 1012 = 510. Затем произведем вычитание 610 – 510 = 110. И далее переведем число 1 в двоичную систему счисления
Переведем число
110 в 2-ичную систему счисления, при помощи последовательного деления на 2, до тех пор, пока неполное частное не будет равно нулю. В результате будет получено число из остатков деления записанное справа налево.
110 = 12110 – 101 = 1
Умножение и деление также, как и сложение и вычитание требует сначала перевести числа из двоичной системы счисления в десятичную, а затем выполнить математические вычисления с последующим переводом результата в двоичное число.
Приведем пример, возьмём два двоичных числа 110 и 101 из предыдущего примера, (так будет удобнее, так как мы уже перевели их в десятичную систему счисления) и выполним умножение данных чисел.
Итак 1102 = 610 и 1012 = 510, тогда 610 × 510 = 3010. И далее переведем число 3010 в двоичную систему счисления
Переведем число
3010 в 2-ичную систему счисления, при помощи последовательного деления на 2, до тех пор, пока неполное частное не будет равно нулю. В результате будет получено число из остатков деления записанное справа налево.
| 30 | : | 2 | = | 15 | остаток: 0 |
| 15 | : | 2 | = | 7 | остаток: 1 |
| 7 | : | 2 | = | 3 | остаток: 1 |
| 3 | : | 2 | = | 1 | остаток: 1 |
| 1 | : | 2 | = | 0 | остаток: 1 |
3010 = 111102110 × 101 = 111102
И в завершении, чтобы научиться делить двоичные числа разделим 110 на 101.
1102 = 610 и 1012 = 510, тогда 610 : 510 = 1.210.
Переведем число 1.210 в двоичную систему счисления:
Переведем целую часть
1 числа 1.2
10 в 2-ичную систему счисления, при помощи последовательного деления на 2, до тех пор, пока неполное частное не будет равно нулю. В результате будет получено число из остатков деления записанное справа налево.
110 = 12Переведем дробную часть
0.2 числа 1.2
10 в 2-ичную систему счисления, при помощи последовательного умножения на 2, до тех пор, пока в дробной части произведения не получиться ноль или не будет достигнуто необходимое количество знаков после запятой. Если в результате умножения целая часть не равна нулю, тогда необходимо заменить значение целой части на ноль. В результате будет получено число из целых частей произведений, записанное слева направо.
| 0.2 | · | 2 | = | 0.4 |
| 0.4 | · | 2 | = | 0.8 |
| 0.8 | · | 2 | = | 1.6 |
| 0.6 | · | 2 | = | 1.2 |
| 0.2 | · | 2 | = | 0.4 |
| 0.4 | · | 2 | = | 0.8 |
| 0.8 | · | 2 | = | 1.6 |
| 0.6 | · | 2 | = | 1.2 |
0.210 = 0.0011001121.210 = 1.001100112Нужно сразу оговориться, что, умножая дробную часть на 2 мы все равно не получим ноль, так как десятичная дробь 1.2 в двоичной системе бесконечная. Поэтому, для примера оставим 8 знаков после запятой. Получим 110 : 101 = 1.00110011.2
Если вам необходимо перевести число любой системы счисления в другую систему счисления, воспользуйтесь
калькулятором систем счисления с подробным решением онлайн.