コンピュータ内のどのデータがハードウェアで直接処理できますか?

コンピュータ内のハードウェアが直接処理できるデータは「2進数」です。 2進数とは0と1の2桁で表される数字のことで、コンピュータは0と1しか認識できないため、すべての情報は0と1（つまり2進数）の形で機械内に格納されます。コンピューターが 2 進数を使用する理由は次のとおりです: 1. 2 進数には「0」と「1」の 2 つの基本記号しかなく、これらは 2 つの相反する物理状態で簡単に表現できます; 2. 2 進数の算術演算は特に単純です。加算と乗算にはそれぞれ 3 つの算術ルールしかなく、演算中にエラーが発生しにくくなります。

このチュートリアルの動作環境: Windows 7 システム、Dell G3 コンピューター。

コンピュータ内のハードウェアが直接処理できるデータは「2進数」です。

バイナリは、コンピューティング テクノロジで広く使用されている数値体系です。バイナリデータとは、0と1の2桁で表される数値です。基本は 2 で、キャリー ルールは「2 が入力されると 1 が追加される」、借用ルールは「1 を借用して 2 に等しくなります」です。

コンピュータの動作の基本は 2 進数です。コンピュータは 0 と 1 しか認識できないため、すべての情報は 0 と 1 (つまり 2 進数) の形式でマシン内に格納されます。使用されるストレージ 単位はバイトです。

コンピュータが 2 進数を使用する理由:

1. 表現が簡単です

2 進数はのみ " 2 つの基本記号「0」と「1」は、2 つの反対の物理状態によって簡単に表現されます。たとえば、「1」は照明スイッチの「閉」状態を表すために使用でき、「0」は「オフ」状態を表すために使用できます。トランジスタの導通は「1」を表し、オフ状態は「0」を表します。 「0」、コンデンサの充電と放電、および電気パルスを表します。存在と不在、正と負のパルス極性、高電位と低電位など、2 つの反対の安定状態を持つすべてのデバイスは、バイナリの「0」と「1」。 10 進数には 10 個の基本記号 (0、1、2、3、4、5、6、7、8、9) があり、10 個の状態で表現できますが、これを電子機器で実装するのは非常に困難です。

2. 簡単な演算

2 進数の四則演算は特に簡単で、加算と乗算の演算規則は 3 つだけです (0 0=0, 0 1) =1 , 1 1=10 と 0×0=0, 0×1=0, 1×1=1) なので、操作を間違えにくいです。 [実際、コンピュータが算術演算を処理するとき、それらはすべて加算とシフトであり、乗算や除算はありません。たとえば、11B を 1 桁左にシフトすると、110B になります。11B は 10 進数で 3 で、110B です。は 6. 2 倍に等しいかどうかを確認して、左 乗算を転送して右にシフトして除算、笑、楽しいです] また、2 進数の「1」と「0」は論理値に対応できます。 「true」と「false」。コンピュータが論理演算を実行する際に便利です。コンピュータの基本演算である四則演算と論理演算は、二進法を利用することで簡単・便利に行うことができます。

知識を広げる:

初期に設計された一般的に使用される基本システムは、主に 10 進法でした (指が 10 本あるため、 10 進法は比較的合理的な選択であり、指で 10 個の数字を表すことができ、0 の概念はずっと後になってから登場したため、0 ～ 9 ではなく 1 ～ 10 になります。）電子コンピュータの出現後、電子管を使用して 10 個の状態を表すのは複雑すぎるため、すべての電子コンピュータにはオンとオフの 2 つの基本状態しかありませんでした。言い換えれば、電子管の 2 つの状態により、電子管に基づく電子コンピューターは数値とデータを表現するために 2 進数を使用することが決まります。一般的に使用される基数には、8 進数と 16 進数があります。コンピュータ サイエンスでは、16 進数がよく使用されますが、10 進数はめったに使用されません。これは、16 進数と 2 進数には自然な関係があるためです。4 つの 2 進数のビットは、0 から 15 までの数値を表すことができ、これはまさにデータですつまり、2 進数から 16 進数への変換には、4 ビットごとの変換のみが必要になります。

10 進数を 2 進数に変換するテクニック

例を挙げるだけですが、文章で説明できない場合は、通常、10 進数の整数部分と小数部分が処理されます。別々に。

• 整数の記数法変換 - 「基数除算」を使用した具体的な手順は次のとおりです:

(1) 指定された小数を変換します。整数 基数 2 で割ったときの余りが、等価な 2 進数の最下位ビットになります。

(2) 前のステップの商を底 2 で割ると、剰余が同等の 2 進数の下から 2 番目の桁になります。

(3) 最終的な商が 0 になるまでステップ 2 を繰り返します。各除算の余りが 2 進数の桁数で、最後の余りが最上位桁です。

2 進数と 8 進数の 16 進数変換スキル

開始 3 桁ごとの 2 進数最下位の桁からは 10 進数に変換され、対応する 8 進数になります。

上位ビットが 3 桁に満たない場合は、0 を追加します。

同様に、2 進数の 4 桁ごとを最下位ビットから 10 進数に変換すると、対応する 16 進数になります。

上位ビットが 4 桁未満の場合は、0 を追加します。

例: 1001100₂ = 114₈ = 4C₁₆

関連する知識の詳細については、FAQ 列をご覧ください。

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