数制

数的进制

進製是一種記數方式,亦稱進位計數法或位值計數法。利用這種記數法,可以使用有限種數字符號來表示所有的數值。任何一種數製都包含兩個基本要素:基和權。基又叫基數,是組成該數製的數碼個數,一般來說,k進製的基數就是k,包含k個數字;權又叫權值,是指每一個數位上的1對應的數值,可以表示為基數的若幹次冪。十進製數的基數為10,十進製數234中2的權值是10二次方,3的權值是101 ,4的權值是100 ,所以十進製數234還 可表示為:2×10² + 3×10¹+ 4×10º 。

在信息技術中,人們通常采用二進製、八進製、十進製、十六進製來表示信息。為了 區別各種進位製的數碼,通常用一個下標來表示該數的進製(十進製數可以省略),也可 以在該數的最後以字母來表示,見如下表

進位制 二進位 八進位
標識 B O
進位制 十進位 十六進位
標識 D H

二進位

二進位是一種以2為底的記數系統,使用0和1兩個數位來表示數值。 二進位是數學和數位電路中非常重要的計數方法,它使用兩個不同的符號0(代表零)和1(代表一)來進行數值的表示。 在電腦科學和資訊技術中,二進位扮演著核心角色,因為電腦內部的所有資料處理和儲存都是基於二進位的。在二進位中,每一位代表 2 的冪次,從右到左分別為 2º、2¹、2²、2³等等。

二进制数 1101 表示:

1×2³+1×2²+0×2¹+1×2º=8+4+1=13

二進位的優點

  • 簡單:二進制只有兩個符號,因此很容易理解和使用。
  • 高效率:二進位可以有效地表示數字,尤其是在電腦中。
  • 通用:二進位廣泛應用於各種領域,包括電腦、數位電路、通訊等。

二進位的應用

  • 計算機:計算機內部的所有資料都是以二進位形式儲存和處理的。
  • 數位電路:數位電路使用二進位來表示邏輯運算。
  • 通訊:通訊系統使用二進位來傳輸資料。
  • 其他領域:二進位也被應用於其他領域,例如影像處理、資料加密等。

二進位的一些例子

十進位 13 的二進位表示為 1101。
十進位 10 的二進位表示為 1010。
十進位 11 的二進位表示為 1011。

八進位

八进制是一種以8為底的進位制,使用數字0、1、2、3、4、5、6、7。在八进制中,每一位代表8的冪次,從右到左分別是8º、8¹、8²、8³等等。

八進位數112表示:

1×8²+1×8¹+2×8º=64+8+2=74

八進位的優點

  • 簡單易懂:八進制只有兩個數字,因此比十進位或十六進制更容易理解和學習。
  • 與邏輯電路相容:八進位與數位電路的邏輯狀態直接對應,因此在數位電路設計中非常有用。
  • 節省儲存空間:八進位需要比十進位或十六進位更少的儲存空間。

八進位的應用

  • 計算機科學:八進制在早期計算機中用於表示資料和指令。 在現代電腦中,八進制仍然用於一些特定應用,例如在數位電路設計和嵌入式系統中。
  • 資料通訊:八進位用於一些資料通訊協定中,例如在串列通訊中。
  • 電子設備:八進位用於一些電子設備中,例如在微控制器和數位電路中。

八進位的一些例子

十進位74的八進位表示為112。
十進位123的八進位表示為153。
十進位255的八進位表示為377。