一.数据是用二进制数表示的
1.用二进制数表示计算机信息的原因
计算机内部是由IC 这种电子部件构成的。CPU(微处理器)和内存也是 IC的一种。IC有几种不同的形状,有的像一条黑色蜈蚣,在其两侧有数个乃至数百个引脚;有的则像插花用的针盘,引脚在IC内部并排排列着。 IC的所有引脚,只有直流电压0V或5V两个状态。也就是说, IC的一个引脚,只能表示两个状态。
IC的这个特性,决定了计算机的信息数据只能用二进制数来处理。由于1位(一个引脚)只能表示两个状态,所以二进制的计数方式就变成了0.1、10、11、100·这种形式。 虽然二进制数并不是专门为IC而设计的,但是和IC的特性非常吻合 (图2-1)。计算机处理信息的最小单位---位。位的英文bit是二进制数位的缩写
2.移位运算和乘除运算的关系
和十进制数一样, 四则运算同样也可以使用在二进制数中, 只要注意逢2进位即可。 二进制数所特有的运算,也是计算机所特有的运算,因此可以说是了解程序运行原理的关键。 移位运算指的是将二进制数值的各数位进行左右移位的运算。 移位有左移(向高位方向)和右移(向低位方向)两种。在一次运算中,可以进行多个数位的移位操作。
3.逻辑右移和算术右移
右移有移位后在最高位补0和补1两种情况。 当二进制数的值表示图形模式而非数值时,移位后需要在最高位补0。 类似于霓虹灯往右滚动的效果。这就称为逻辑右移
将二进制数作为带符号的数值进行运算时, 移位后要在最高位填充移位前符号位的值(0或1)。 这就称为算术右移。如果数值是用补数表示的负数值, 那么右移后在空出来的最高位补1, 就可以正确地实现1/2.1/4、1/8等的数值运算。 如果是正数,只需在最高位补0即可。
只有在右移时才必须区分逻辑位移和算术位移。左移时,无论是图形模式(逻辑左移)还是相乘运算( 算术左移),都只需在空出来的低位补0即可。
学完本章对二进制数,移位运算,逻辑运算比较了解了。
第二章
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