浅析“进位计数制及数制转换”

时间:2026-01-20

浅析“进位计数制及数制转换”

姓名:唐章琪 学号:1007021003 班级:数学(1)班

摘要:我们时刻都在和数打交道。然而人类对数的认识和发展经历了一个极为漫长的过程。

进位制是数学发展史上的一个转折点,是古代文明最了不起的成就之一,标志着人类对数的认识进入一个崭新的时代。

在日常生活中,我们用的最多的、最习惯的是十进制。除了十进制外,还有其他的进位制。例如,角度和时间的单位都是60进制。随着计算技术的迅速发展,我们需要掌握R进位制,目前,多数电子计算机都是对二进制数进行运算的,与二进制数密切关联的还有八进制数、十六进制数等等。

首先,本文对“进位计数制”作了简单介绍;其次,本文着重对在进位计数制的前提下定义的各种数制进行了转换。

关键词:进位计数制 R进位制 数制转换

正文:日常生活中我们的计数方式有很多,如一年有12个月,则它是12的进制;一周

有7天,则它是7的进制,等等。实际这些计数方式都是我们人为规定的,而平常我们用的最多的、最习惯的是十进制(由于古人的10根手指便于帮助计数,便采用这种计数法(十进制),我们则遗留了古人留下来的财富)。需要强调的是,任何一个值都可以用任何一种进制描述,但它的值是不变的,正如我们今天在一周中可以描述为星期几,在一个月中描述为多少号一样。随着计算技术的迅速发展,我们需要掌握R进位制,目前,多数电子计算机都是对二进制数进行运算的,与二进制数密切关联的还有八进制数、十六进制数等等。 虽然计算机能极快地进行运算,但其内部并不像人类在实际生活中使用的十进制,而是使用只包含0和1两个数值的二进制。当然,人们输入计算机的十进制被转换成二进制进行计算,计算后的结果又由二进制转换成十进制,这都由操作系统自动完成,并不需要人们手工去做。

接下来,我们对“进位计数制”作简单介绍;同时,着重对在进位计数制的前提下定义的各种数制进行了转换。

<一>进位计数制(数制)

1.进位计数制的概念:

数制也称计数制,是用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。数的记写和命名以及各种不同的记写和命名方法构成计数制。按进位的方式技术的数制,称为进位计数制,简称进位制。

此时,要注意以下三点:

①进位计数制:按进位的原则进行计算。

②常用进位计数制:十进制、二进制、八进制和十六进制等。

③一切数据(数值、文字、声音、图像等)在计算机内部都以二进制数的方式被传送、存储和处理。

2.进位计数制的基本特点:

逢N进一:N是进位计数制表示一位数需要的符号数目,称基数。 下面介绍几种常用数制的基数:

①十进制有0,1,2,…,9共10个数码,基数为10,逢十进一; ②二进制有0,1共2个数码,基数为2,逢二进一; ③八进制有0,1,2,…,7共8个数码,基数为8,逢八进一;

④十六进制有0,1,…,9,a,b…,f共16个数码,基数为16,逢十六进一。

3.进位计数制的表示法:

采用位权表示法:不同位置上的数字代表的数值不同,某个数字在某个固定位置上代表的值确定,这个固定的位置称为位权或权。

任何进位计数制表示的数都可以写成按位权展开的多项式之和。 ①小数点前:右→左,i=0,1,2, ;

②小数点前:左→右,i=-1,-2,-3 。 如十进制计数制中,333.33可以表示为:

333.33=3 102+3 101+3 100+3 10-1+3 10-2

注意:位权和基数是进位计数制中的两个要素。

现在,我们将几种常用数制的相关说明表示如下:

<二>数制转换

定义:一个数从一种计数制表示转换成另外一种计数制表示法,称为数制转换。

1.将R进制数转换为十进制数:

将R进制数转换为十进制数可采用多项式替代法,即将R进制数按权展开,再在十进制的数制系统内进行计算,所得结果就是该R进制数的十进制数形式。

例2.2.1 N (11010.11)2 (?)10。 解:将原式按位权展开

N 1 24 1 23 0 22 1 21 0 20 1 2 1 1 2 2 (26.75)10

例2.1.2 N (137.504)8 (?)10。 解:将原式按位权展开

N 1 82 3 81 7 80 5 8 1 0 8 2 4 8 3 (95.6328125)10

例2.1.3 N (12AF.B4)16 (?)10。 解:将原式按位权展开

N 1 163 2 162 10 161 15 160 11 16 1 4 16 2 (4783.703125)10

2.将十进制数转换为R进制数:

将十进制数转换成R进制数可采用基数除乘法。即整数部分的转换成采用基数除法,小数部分的转换采用基数乘法,然后再将转换结果合并起来。

下面以十进制数转换成二进制数为例进行说明。 (1)整数转换:采用基数除法。

设有一个十进制整数(N)10,将它表示成二进制的形式

(N)10 bn 12n 1 bn 22n 2 ... b121 b020

在前n 1项中将2提取出来,相当于除以2,得

(N)10 2(bn 12n 2 bn 22n 3 ... b1) b0 2A1 b0

式中A1为除2后所得的商,b0为余数。可见余数b0就是二进制数的最低位。把商A1再除以2得到余数b1为二进制数的第二位,如此连续除2得:

A1 2A2 b1A2 2A3 b2

… …

Ai 2Ai 1 bi

一直进行到商为0,余数为bn 1为止。

例2.2.1 (53)10 (?)2。 解:

222222

5326136310

余数101011

LSB

MSB

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