常见的进位计数制包括二进制、八进制、十进制和十六进制,是软件评测师考试的高频考点,经常出现在上午场的客观选择题当中。在采用进位计数的数字系统中,如果只用r个基本符号表示数值,则称其为r进制,r称为该数制的基数。例如当r=2时,就是二进制。下面就各种进位计数制的基础知识进行总结学习。
一、不同数值的共同特点
(1)每一种数制都有固定的符号集。
①十进制数制的基本符号有十个:0, 1, 2,...,9。
②二进制数制的基本符号有两个:0和1。
③八进制数制的基本符号有八个:0, 1, 2,...,7。
④十六进制数制的基本符号有十六个:0, 1, 2,...,9,A,B,C,D,E,F(其中A表示10,B表示11,C表示12,D表示13,E表示14,F表示15)。
(2)每一种数制都使用位置表示法。即处于不同位置的数符所代表的值不同,与它所在位置的权值有关。
例如,十进制数1234可表示为:
1234=1*10^3+2*10^2+3*10^1+4*10^0=1000+200+30+4
可以看出,各种进位计数制中权的值恰好是基数的某次幂。因此,对任何一种进位计数制表示的数都可以写成按权展开的多项式。计算机中常用的几种进位计数制如下表所示。
二、不同进制之间的转换
(1)二进制数转换成十进制数:将二进制数的每一位数乘以它的权,然后相加,即可求得对应的十进制数值。
例如二进制的1011转换成十进制:1011(二进制)= 1*2^3+0*2^2+1*2^1+1*2^0 = 8+0+2+1 = 11(十进制)
(2)十进制数转换成二进制数:把一个十进制数写成按二进制数权的大小展开的多项式,按权值从高到低依次取各项的系数就可得到相应的二进制数。
例如把十进制的11转换成二进制:11(十进制)= 2^3+2^1+2^0 = 1*2^3+0*2^2+1*2^1+1*2^0 = 1011(二进制)
(3)二进制数转换成八进制数:把二进制数每三位分成一组,然后写出每一组的等值八进制数。需要注意的是,3位二进制转成八进制是从右到左开始转换,不足三位时往前补0,顺序排列起来就得到所要求的八进制数。
例如二进制的1011转换成八进制:1011(二进制) = 001 011(不足三位时往前补0)=13(八进制)
(4)八进制数转换成二进制数:依照同样的思想,将一位八进制数用三位二进制数表示,就可以直接将八进制数转换成二进制数。
同样,我们把8进制的13转换成二进制就是:13(八进制)= 1 3 = 001 011 = 1011(二进制)
(5)二进制数转换成十六进制数(和八进制类似):把二进制数每四位分成一组,然后写出每一组的等值十六进制数。需要注意的是,4位二进制转成十六进制是从右到左开始转换,不足四位时往前补0,顺序排列起来就得到所要求的十六进制数。
例如二进制的11 1011转换成十六进制就是:
111011(二进制)=0011 1011(不足四位时往前补0)=3B(十六进制)
(6)十六进制数转换成二进制数:将一位十六进制数用四位二进制数表示,就可以直接将十六进制数转换成二进制数。
同样,我们把十六进制的3B转换成二进制就是:
3B(十六进制)=0011 1011=111011(二进制)
(7)二进制与八进制和十六进制的对应关系表
(8)进制之间的计算
所有进制计算的前提就是变换成同样的一种进制来计算,尽量不要混合进制进行计算。所有同一进制的计算,模式都可以类比十进制,模式一模一样,考试中十六进制考察的最为频繁,所以我们拿十六进制进行举例。
①加法例子:2AH+39H=63H(逢十六进一)
②减法例子:F4H-45H= AFH(借一当十六)
三、计算机中的存储容量单位
(1)位:bit,简称b,存放一位二进制数,即0或者1,bit是存储信息最小的单位。
(2)字节:Byte,简称B,8位2进制信息称为一个字节,即:1B=8b,Byte是存储信息常用的基本单位。
(3)常见的存储容量单位:B、KB、MB、GB、TB等,依次是1024倍的递增,也就是2^10的倍数。即:1TB = 2^10GB = 2^20MB = 2^30KB = 2^40B。
下面是近几年对进位计数制考察过的真题,每年至少一道题,以后仍是考试出题的重点,大家要重视起来。
【2017年11题】将二进制序列1011011表示为十六进制,为( )。
A、B3
B、5B
C、BB
D、3B
解析:本题考查二进制和16进制换算的基础知识。
首先可以划分一下,从右向左,每四个一个单位:101,1011。然后转换为16进制为:1+0+2*2,1+2+0+2*2*2=5,11,其中11在16进制中表示为B,所以最终为:5B。
故正确答案为:B
【2018年6题】若计算机中地址总线的宽度为24位,则最多允许直接访问主存储器( )的物理空间(以字节为单位编址)。
A、8MB
B、16MB
C、8GB
D、16GB
解析:本题考查总线系统简单计算的基础知识。
按字节寻址,所以单位为B,地址总线决定了寻址的能力,宽度24位,所以其最大的物理空间为:2^24B = 2^14KB = 2^4MB=16MB。
故正确答案为:B
【2019年5题】某计算机的主存储器以字节为单位进行编址,其主存储器的容量为1TB,也就是( )。
A、2^30B
B、2^10KB
C、2^10MB
D、2^10GB
解析:本题考查二进制单位换算的基础知识。
从B、KB、MB、GB到TB依次是1024倍的递增,也就是2^10的倍数。即:
1TB=2^10GB=2^20MB=2^30KB=2^40B
故正确答案为:D
【2019年10题】将二进制序列0011011表为八进制形式,为( )。
A、033
B、27
C、66
D、154
解析:本题考查二进制换算的基础知识。
二进制数转换成八进制数的方法:把二进制数每三位分成一组,然后写出每一组的等值八进制数。需要注意的是,3位二进制转成八进制是从右到左开始转换,不足三位时往前补0,顺序排列起来就得到所要求的八进制数。按照这个方法将0011011划分为000 011 011,转换成八进制就变成了033。
故正确答案为:A
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写于2021年9月3日
作者:昊洋讲师
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