数制及其转换

数制是人们对数量计数的一种统计规则。在日常生活中经常遇到的是十进制。在数字的系统中,广泛采用的是二进制。

数值规定了数字量每一位的组成方法和从低位到高位的进位方法,任意进制的数字量均可以表示成以下的形式,即

(1)

式(1)成为数制的位权和表达式。式中,ki称为第i位的系数,不同进制的数字量其ki的取值不同;N称为计数的基数,不同进制的数字量N的取值也不同;Ni称为第i位的权。

1、十进制

十进制数的计数法则是:计数的基数N等于10,每一位的系数ki用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9这10个数字中的一个数来表示。从低位到高位的进位法则是“逢十进一”。根据位权和公式,任何一个十进制数均可表示为

(2)

例如:(143.65)D=1×102+4×101+3×100+6×10-1+5×10-2

上式的左边表示一个十进制数,括号的下脚标D(Decimal)代表十进制数,也可用下脚标10来表示,还可以省略。

2、二进制

二进制的计数法则是:计数的基数N等于2,每一位的系数ki用0或1这两个数字中的一个来表示。从低位到高位的进位法则是“逢二进一”。根据位权和公式,任何一个二进制数均可以表示为

(3)

例如:(10011.11)B=1×24+0×23+0×22+1×21+1×20+1×2-1+1×2-2

上式的左边表示一个二进制数,括号的下脚标B(Binary)代表二进制数,也可以用下脚标2来表示。右边是该二进制数位权和的表达式,因而表达式中的24、23、22等是根据十进制数的运算法则来计算的,所以该表达式也是二进制数和十进制数之间转换运算的方法,利用这种关系可以实现将二进制数转化成十进制数的运算。

例如:(10011.11)B=1×24+0×23+0×22+1×21+1×20+1×2-1+1×2-2=(19.75)D

3、十六进制

为了解决二进制数不容易阅读和记忆的问题,人们引入了十六进制数。十六进制数的计数法则是:计数的基数N是16,每一位的系数是0~9、A(10)、B(11)、C(12)、D(13)、E(14)、F(15)这16个数字中的一个来表示,从低位到高位的进位法则是“逢十六进一”。根据位权和公式,任何一个十六进制数均可表示成

(4)

例如:(3D.BE)H=3×161+13×160+11×16-1+14×16-2

上式的左边表示一个十六进制数,括号的下脚标H(Hexadecimal)代表十六进制数,也可以用下脚标16来表示。右边是该十六进制数位权和的表达式,因而表达式中的161、160、16-1等是根据十进制数的运算法则来计算的,所以该表达式也是十六进制数和十进制数之间转换运算的方法,利用这种关系可以实现将十六进制数转化成十进制数的运算。

例如:(3D.BE)H=3×161+13×160+11×16-1+14×16-2=(61.74)D

1、二进制、十六进制数转换为十进制数

将一个二进制、八进制或十六进制数转换成十进制数,只要写出该进制数的按权展开式,然后按十进制数的计数规律相加,就可得到所求的十进制数。

例如:将二进制数(1101)B转换成十进制数。

解(1101)B=1×23+1×22+0×21+1×20=(13)D

例如:将十六进制数(5D4)H转换成十进制数。

解(5D4)H=5×162+13×161+4×160=(1492)D

2、十进制正整数转换为二进制、八进制、十六进制数

在将十进制数转换成二进制、八进制、十六进制数时,分别采用“除2取余法”、 “除16取余法”,便可求得二、十六进制数的各位数码Kn-1,Kn-2,…,K1,K0。

例如:将十进制数(35)D转换为二进制数。

解:采用“除2取余法”

最后得: (35)D=(K5 K4 K3 K2 K1 K0)B=(100011)B

例如:将十进制数(139)D转换成十六进制数。

最后得:(139)D=(8B)H

3、十六进制数与二进制数的相互转换

24=16,四位二进制数共有16种组合状态,可以分别用来表示十六进制的16个数码。这样,每一位十六进制数正好相当于四位二进制数。反过来,每四位二进制数等值为一位十六进制数。

例如:将二进制数(110100111)B转换为十六进制数。

解:(110100111)B=(1A7)H

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数制是人们对数量计数的一种统计规则。在日常生活中经常遇到的是十进制。在数字的系统中,广泛采用的是二进制。

数值规定了数字量每一位的组成方法和从低位到高位的进位方法,任意进制的数字量均可以表示成以下的形式,即

(1)

式(1)成为数制的位权和表达式。式中,ki称为第i位的系数,不同进制的数字量其ki的取值不同;N称为计数的基数,不同进制的数字量N的取值也不同;Ni称为第i位的权。

1、十进制

十进制数的计数法则是:计数的基数N等于10,每一位的系数ki用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9这10个数字中的一个数来表示。从低位到高位的进位法则是“逢十进一”。根据位权和公式,任何一个十进制数均可表示为

(2)

例如:(143.65)D=1×102+4×101+3×100+6×10-1+5×10-2

上式的左边表示一个十进制数,括号的下脚标D(Decimal)代表十进制数,也可用下脚标10来表示,还可以省略。

2、二进制

二进制的计数法则是:计数的基数N等于2,每一位的系数ki用0或1这两个数字中的一个来表示。从低位到高位的进位法则是“逢二进一”。根据位权和公式,任何一个二进制数均可以表示为

(3)

例如:(10011.11)B=1×24+0×23+0×22+1×21+1×20+1×2-1+1×2-2

上式的左边表示一个二进制数,括号的下脚标B(Binary)代表二进制数,也可以用下脚标2来表示。右边是该二进制数位权和的表达式,因而表达式中的24、23、22等是根据十进制数的运算法则来计算的,所以该表达式也是二进制数和十进制数之间转换运算的方法,利用这种关系可以实现将二进制数转化成十进制数的运算。

例如:(10011.11)B=1×24+0×23+0×22+1×21+1×20+1×2-1+1×2-2=(19.75)D

3、十六进制

为了解决二进制数不容易阅读和记忆的问题,人们引入了十六进制数。十六进制数的计数法则是:计数的基数N是16,每一位的系数是0~9、A(10)、B(11)、C(12)、D(13)、E(14)、F(15)这16个数字中的一个来表示,从低位到高位的进位法则是“逢十六进一”。根据位权和公式,任何一个十六进制数均可表示成

(4)

例如:(3D.BE)H=3×161+13×160+11×16-1+14×16-2

上式的左边表示一个十六进制数,括号的下脚标H(Hexadecimal)代表十六进制数,也可以用下脚标16来表示。右边是该十六进制数位权和的表达式,因而表达式中的161、160、16-1等是根据十进制数的运算法则来计算的,所以该表达式也是十六进制数和十进制数之间转换运算的方法,利用这种关系可以实现将十六进制数转化成十进制数的运算。

例如:(3D.BE)H=3×161+13×160+11×16-1+14×16-2=(61.74)D

1、二进制、十六进制数转换为十进制数

将一个二进制、八进制或十六进制数转换成十进制数,只要写出该进制数的按权展开式,然后按十进制数的计数规律相加,就可得到所求的十进制数。

例如:将二进制数(1101)B转换成十进制数。

解(1101)B=1×23+1×22+0×21+1×20=(13)D

例如:将十六进制数(5D4)H转换成十进制数。

解(5D4)H=5×162+13×161+4×160=(1492)D

2、十进制正整数转换为二进制、八进制、十六进制数

在将十进制数转换成二进制、八进制、十六进制数时,分别采用“除2取余法”、 “除16取余法”,便可求得二、十六进制数的各位数码Kn-1,Kn-2,…,K1,K0。

例如:将十进制数(35)D转换为二进制数。

解:采用“除2取余法”

最后得: (35)D=(K5 K4 K3 K2 K1 K0)B=(100011)B

例如:将十进制数(139)D转换成十六进制数。

最后得:(139)D=(8B)H

3、十六进制数与二进制数的相互转换

24=16,四位二进制数共有16种组合状态,可以分别用来表示十六进制的16个数码。这样,每一位十六进制数正好相当于四位二进制数。反过来,每四位二进制数等值为一位十六进制数。

例如:将二进制数(110100111)B转换为十六进制数。

解:(110100111)B=(1A7)H

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