二进制

二进制
二进制

二进制是计算技术中广泛采用的一种数制。二进制数据是用0和1两个数码来表示的数。它的基数为2,进位规则是“逢二进一”,借位规则是“借一当二”,由18世纪德国数理哲学大师莱布尼兹发现。当前的计算机系统使用的基本上是二进制系统。

*简介20世纪被称作第三次科技革命的重要标志之一的计算机的发明与应用,因为数字计算机只能识别和处理由‘0’.‘1’符号串组成的代码。其运算模式正是二进制。19世纪爱尔兰逻辑学家乔治布尔对逻辑命题的思考过程转化为对符号"0''.''1''的某种代数演算,二进制是逢2进位的进位制。0、1是基本算符。因为它只使用0、1两个数字符号,非常简单方便,易于用电子方式实现。

二进制和十六进制,八进制一样,都以二的幂来进位的。

优点

数字装置简单可靠,所用元件少;

只有两个数码0和1,因此它的每一位数都可用任何具有两个不同稳定状态的元件来表示;基本运算规则简单,运算操作方便。

缺点

用二进制表示一个数时,位数多。因此实际使用中多采用送入数字系统前用十进制,送入机器后再转换成二进制数,让数字系统进行运算,运算结束后再将二进制转换为十进制供人们阅读。

二进制和十六进制的互相转换比较重要。不过这二者的转换却不用计算,每个C,C++程序员都能做到看见二进制数,直接就能转换为十六进制数,反之亦然。

我们也一样,只要学完这一小节,就能做到。

首先我们来看一个二进制数:1111,它是多少呢?

你可能还要这样计算:1 * 2^0 + 1 * 2^1 + 1 * 2^2 + 1 * 2^3 = 1 * 1 + 1 * 2 + 1 * 4 + 1 * 8 = 15。然而,由于1111才4位,所以我们必须直接记住它每一位的权值,并且是从高位往低位记,:8、4、2、1。即,最高位的权值为2^3 = 8,然后依次是2^2 = 4,2^1=2,2^0 = 1。

记住8421,对于任意一个4位的二进制数,我们都可以很快算出它对应的10进制值。

下面列出四位二进制数xxxx 所有可能的值(中间略过部分)

仅4位的2进制数快速计算方法十进制值十六进值

1111 = 8 + 4 + 2 + 1 = 15 F

1110 = 8 + 4 + 2 + 0 = 14 E

1101 = 8 + 4 + 0 + 1 = 13 D

1100 = 8 + 4 + 0 + 0 = 12 C

1011 = 8 + 0 + 2+ 1 = 11 B

1010 = 8 + 0 + 2 + 0 = 10 A

1001 = 8 + 0 + 0 + 1 = 9 9

....

0001 = 0 + 0 + 0 + 1 = 1

0000 = 0 + 0 + 0 + 0 = 0 0

二进制数要转换为十六进制,就是以4位一段,分别转换为十六进制。

如(上行为二制数,下面为对应的十六进制):

1111 1101 ,1010 0101 ,1001 1011

F D ,A 5 ,9 B

反过来,当我们看到FD时,如何迅速将它转换为二进制数呢?

先转换F:

看到F,我们需知道它是15(可能你还不熟悉A~F这六个数),然后15如何用8421凑呢?

应该是8 + 4 + 2 + 1,所以四位全为1 :1111。

接着转换D:

看到D,知道它是13,13如何用8421凑呢?应该是:8 + 4 + 1,即:1101。

所以,FD转换为二进制数,为:1111 1101

由于十六进制转换成二进制相当直接,所以,我们需要将一个十进制数转换成2进制数时,也可以先转换成16进制,然后再转换成2进制。

比如,十进制数1234转换成二制数,如果要一直除以2,直接得到2进制数,需要计算较多次数。所以我们可以先除以16,得到16进制数:

被除数计算过程商余数

1234 1234/16 77 2

77 77/16 4 13 (D)

4 4/16 0 4

结果16进制为:0x4D2

然后我们可直接写出0x4D2的二进制形式:0100 1101 0010。

其中对映关系为:

0100 -- 4

1101 -- D

0010 -- 2

同样,如果一个二进制数很长,我们需要将它转换成10进制数时,除了前面学过的方法是,我们还可以先将这个二进制转换成16进制,然后再转换为10进制。

下面举例一个int类型的二进制数:

01101101 11100101 10101111 00011011

我们按四位一组转换为16进制:6D E5 AF 1B

*基本运算

二进制数据的算术运算的基本规律和十进制数的运算十分相似。最常用的是加法运算和乘法运算。

折叠1.二进制加法

有四种情况:0+0=0

0+1=1

1+0=1

1+1=10

ps:0 进位为1

【例1103】求(1101)2+(1011)2 的和

解:

1 1 0 1

+1 0 1 1

-------------------

1 1 0 0 0

折叠2.二进制乘法

有四种情况:0×0=0

1×0=0

0×1=0

1×1=1

【例1104】求(1110)2 乘(101)2 之积

解:

1 1 1 0

×1 0 1

-----------------------

1 1 1 0

0 0 0 0

1 1 1 0

-------------------------

1 0 0 0 1 1 0

(这些计算就跟十进制的加或者乘法相同,只是进位的数不一样而已,十进制的是到十才进位这里是到2就进了)

3.二进制减法

0-0=0,1-0=1,1-1=0,10-1=1。

4.二进制除法

0÷1=0,1÷1=1。[1-2]

5.二进制拈加法

拈加法二进制加减乘除外的一种特殊算法。

拈加法运算与进行加法类似,但不需要做进位。此算法在博弈论(Game Theory)中被广泛利用

计算机中的十进制小数转换二进制

计算机中的十进制小数用二进制通常是用乘二取整法来获得的。

比如0.65换算成二进制就是:

0.65 * 2 = 1.3 取1,留下0.3继续乘二取整

0.3 * 2 = 0.6 取0,留下0.6继续乘二取整

0.6 * 2 = 1.2 取1,留下0.2继续乘二取整

0.2 * 2 = 0.4 取0,留下0.4继续乘二取整

0.4 * 2 = 0.8 取0,留下0.8继续乘二取整

0.8 * 2 = 1.6 取1,留下0.6继续乘二取整

0.6 * 2 = 1.2 取1,留下0.2继续乘二取整

.......

一直循环,直到达到精度限制才停止(所以,计算机保存的小数一般会有误差,所以在编程中,要想比较两个小数是否相等,只能比较某个精度范围内是否相等。)。这时,十进制的0.65,用二进制就可以表示为:1010011。

还值得一提的是,在目前的计算机中,除了十进制是有符号的外,其他如二进制、八进制、16进制都是无符号的。

*进制转换

十进制数转换为二进制数、八进制数、十六进制数的方法:

二进制数、八进制数、十六进制数转换为十进制数的方法:按权展开求和法

折叠1.二进制与十进制间的相互转换:

(1)二进制转十进制

方法:“按权展开求和”

例:(1011.01)2 =(1×2^3+0×2^2+1×2^1+1×2^0+0×2^(-1)+1×2^(-2) )10

=(8+0+2+1+0+0.25)10

=(11.25)10

规律:个位上的数字的次数是0,十位上的数字的次数是1,......,依次递增,而十分位的数字的次数是-1,百分位上数字的次数是-2,......,依次递减。

注意:不是任何一个十进制小数都能转换成有限位的二进制数。

(2)十进制转二进制

·十进制整数转二进制数:“除以2取余,逆序排列”(除二取余法)

例:(89)10 =(1011001)2

89÷2 (1)

44÷2 0

22÷2 0

11÷2 (1)

5÷2 (1)

2÷2 0

1

·十进制小数转二进制数:“乘以2取整,顺序排列”(乘2取整法)

例:(0.625)10= (0.101)2

0.625X2=1.25 (1)

0.25 X2=0.50 0

0.50 X2=1.00 (1)

十进制1至100的二进制表示:

0=0

1=1

2=10

3=11

4=100

5=101

6=110

7=111

8=1000

9=1001

10=1010

11=1011

12=1100

13=1101

14=1110

15=1111

16=10000

17=10001

18=10010

19=10011

20=10100

21=10101

22=10110

23=10111

24=11000

26=11010 27=11011 28=11100 29=11101 30=11110 31=11111 32=100000 33=100001 34=100010 35=100011 36=100100 37=100101 38=100110 39=100111 40=101000 41=101001 42=101010 43=101011 44=101100 45=101101 46=101110 47=101111 48=110000 49=110001 50=110010 51=110011 52=110100 53=110101 54=110110 55=110111 56=111000 57=111001 58=111010 59=111011 60=111100 61=111101 62=111110 63=111111 64=1000000 65=1000001 66=1000010 67=1000011 68=1000100

70=1000110

71=1000111

72=1001000

73=1001001

74=1001010

75=1001011

76=1001100

77=1001101

78=1001110

79=1001111

80=1010000

81=1010001

82=1010010

83=1010011

84=1010100

85=1010101

86=1010110

87=1010111

88=1011000

89=1011001

90=1011010

91=1011011

92=1011100

93=1011101

94=1011110

95=1011111

96=1100000

97=1100001

98=1100010

99=1100011

100=1100100

折叠2.八进制与二进制的转换:

二进制数转换成八进制数:从小数点开始,整数部分向左、小数部分向右,每3位为一组用一位八进制数的数字表示,不足3位的要用“0”补足3位,就得到一个八进制数。

八进制数转换成二进制数:把每一个八进制数转换成3位的二进制数,就得到一个二进制数。八进制数字与二进制数字对应关系如下:

000 -> 0 100 -> 4

001 -> 1 101 -> 5

010 -> 2 110 -> 6

011 -> 3 111 -> 7

例:将八进制的37.416转换成二进制数:

3 7 .

4 1 6

011 111 .100 001 110

即:(37.416)8 =(11111.10000111)2

例:将二进制的10110.0011 转换成八进制:

0 1 0 1 1 0 . 0 0 1 1 0 0

2 6 . 1 4

即:(10110.011)2 = (26.14)8

折叠3.十六进制与二进制的转换:

二进制数转换成十六进制数:从小数点开始,整数部分向左、小数部分向右,每4位为一组用一位十六进制数的数字表示,不足4位的要用“0”补足4位,就得到一个十六进制数。十六进制数转换成二进制数:把每一个十六进制数转换成4位的二进制数,就得到一个二进制数。

十六进制数字与二进制数字的对应关系如下:

0000 -> 0 0100 -> 4 1000 -> 8 1100 -> C

0001 -> 1 0101 -> 5 1001 -> 9 1101 -> D

0010 -> 2 0110 -> 6 1010 -> A 1110 -> E

0011 -> 3 0111 -> 7 1011 -> B 1111 -> F

例:将十六进制数5DF.9 转换成二进制:

5 D F .9

0101 1101 1111 .1001

即:(5DF.9)16 =(10111011111.1001)2

例:将二进制数1100001.111 转换成十六进制:

0110 0001 .1110

6 1 .E

即:(1100001.111)2 =(61.E)16

*其他资料

20世纪被称作第三次科技革命的重要标志之一的计算机的发明与应用,其运算模式正是二进制,同时证明了莱布尼兹的原理是正确的。

折叠进制数

折叠二进制数据的表示法

二进制数据也是采用位置计数法,其位权是以2为底的幂。例如二进制数据110.11,其权的大小顺序为2^2、2^1、2^0、2^-1、2^-2。对于有n位整数,m位小数的二进制数据用加权系数展开式表示,可写为:

(a(n-1)a(n-2)…a(-m))2=a(n-1)×2^(n-1)+a(n-2)×2^(n-2)+……+a(1)×2^1+a(0)×2^(0)+a(-1)×2^(-1)+a(-2)×2^(-2)+……+a(-m)×2^(-m)

二进制数据一般可写为:(a(n-1)a(n-2)…a(1)a(0).a(-1)a(-2)…a(-m))2。

注意:

1.式中aj表示第j位的系数,它为0和1中的某一个数。

2.a(n-1)中的(n-1)为下标,输入法无法打出所以用括号括住,避免混淆。

3.2^2表示2的平方,以此类推。

【例1102】将二进制数据111.01写成加权系数的形式。

解:(111.01)2=(1×2^2)+(1×2^1)+(1×2^0)+(0×2^-1)+(1×2^-2)

二进制和十六进制,八进制一样,都以二的幂来进位的。

折叠莱布尼茨与二进制

在德国图灵根著名的郭塔王宫图书馆(Schlossbiliothke zu Gotha)保存着

一份弥足珍贵的手稿,其标题为:“1与0,一切数字的神奇渊源。这是造物的秘密美妙的典

范,因为,一切无非都来自上帝。”这是德国天才大师莱布尼茨(Gottfried Wilhelm Leibniz,1646 - 1716)的手迹。但是,关于这个神奇美妙的数字系统,莱布尼茨只有几页异常精炼的描述。

莱布尼茨不仅发明了二进制,而且赋予了它宗教的内涵。他在写给当时在中国传教的法国耶稣士会牧师布维(Joachim Bouvet,1662 - 1732)的信中说:“第一天的伊始是1,也就是上帝。第二天的伊始是2,……到了第七天,一切都有了。所以,这最后的一天也是最完美的。因为,此时世间的一切都已经被创造出来了。因此它被写作‘7’,也就是‘111’(二进制中的111等于十进制的7),而且不包含0。只有当我们仅仅用0和1来表达这个数字时,才能理解,为什么第七天才最完美,为什么7是神圣的数字。特别值得注意的是它(第七天)的特征(写作二进制的111)与三位一体的关联。”

布维是一位汉学大师,他对中国的介绍是17、18世纪欧洲学界中国热最重要的原因之一。布维是莱布尼茨的好朋友,一直与他保持着频繁的书信往来。莱布尼茨曾将很多布维的文章翻译成德文,发表刊行。恰恰是布维向莱布尼茨介绍了《周易》和八卦的系统,并说明了《周易》在中国文化中的权威地位。

八卦是由八个符号组构成的占卜系统,而这些符号分为连续的与间断的横线两种。这两个后来被称为“阴”、“阳”的符号,在莱布尼茨眼中,就是他的二进制的中国翻版。他感到这个来自古老中国文化的符号系统与他的二进制之间的关系实在太明显了,因此断言:二进制乃是具有世界普遍性的、最完美的逻辑语言。

另一个可能引起莱布尼茨对八卦的兴趣的人是坦泽尔(Wilhelm Ernst Tentzel),他当时是图灵根大公爵硬币珍藏室的领导,也是莱布尼茨的好友之一。在他主管的这个硬币珍藏中有一枚印有八卦符号的硬币。

与中国易经的联系

1679年3月15日戈特弗里德·威廉·莱布尼茨发明了一种计算法,用两位数代替原来的十位数,即1 和0。1701年他写信给在北京的神父Grimaldi(中文名字闵明我)和Bouvet (中文名字白晋)告知自己的新发明,希望能引起他心目中的“算术爱好者”康熙皇帝的兴趣。

白晋很惊讶,因为他发现这种“二进制的算术”与中国古代的一种建立在两个符号基础上的符号系统是非常近似的,这两个符号分别由一条直线和两条短线组成,即──和——。这是中国最著名大概也是最古老的书《易经》的基本组成部分,据今人推测,该书大约产生于公元前第一个千年的初期,开始主要是一部占卜用书,里边的两个符号可能分别代表“是”和“不”。

莱布尼茨对这个相似也很吃惊,和他的笔友白晋一样,他也深信《易经》在数学上的意义。他相信古代的中国人已经掌握了二进制并在科学方面远远超过当代的中国人。

现在我们可以肯定地说,这种解释与《易经》没有联系。《易经》不是数学书,而是一本“预言”,并在漫长的历史中逐渐演变为一本“智慧之书”。书里的短线意味着阴阳相对,也即天与地、光明与黑暗、造物主和大自然。六爻以不同的组合出现,人们可以借此对自然界和人类生活的变换做出各种不同的解释。比利时神父P.Couplet(中文名字柏应理)的Confucius.Sinarum Philosophus (《孔子,中国人的思想家,…》)第一次在欧洲发表了易经的六十四幅六爻八卦图。

这一次将数学与古代中国《易经》相联的尝试是不符合实际的。莱布尼茨的二进制数学指向的不是古代中国,而是未来。莱布尼茨在1679年3月15日记录下他的二进制体系的同时,还设计了一台可以完成数码计算的机器。我们今天的现代科技将此设想变为现实,这在莱布尼茨的时代是超乎人的想象能力的。

计算机内部采用二进制的原因

(1)技术实现简单,计算机是由逻辑电路组成,逻辑电路通常只有两个状态,开关的接通与断开,这两种状态正好可以用“1”和“0”表示。

(2)简化运算规则:两个二进制数和、积运算组合各有三种,运算规则简单,有利于简化计算机内部结构,提高运算速度。

(3)适合逻辑运算:逻辑代数是逻辑运算的理论依据,二进制只有两个数码,正好与逻辑代数中的“真”和“假”相吻合。

(4)易于进行转换,二进制与十进制数易于互相转换。

(5)用二进制表示数据具有抗干扰能力强,可靠性高等优点。因为每位数据只有高低两个状态,当受到一定程度的干扰时,仍能可靠地分辨出它是高还是低。

折叠二进制与周易的澄清

改革开放前,大多数中国人不知道计算机是什么东西。1980年,美国人第一台8086CPU芯片个人计算机(PC,俗称电脑)上市,80年代初,中国出现了进口电脑。一台苹果机,价格近两万元,是普通干部工人工资的数百倍,个人根本没有能力购买。90年代以后中国有了互联网,电脑才逐步为中国人所熟悉。

面对外来的先进科学技术,中国有些传统文化人很不服气,连基本数学常识都没有,却说什么计算机二进制原理,源于中国的《周易》。这些文化人有个共同特点,大力宣扬用传统文化抵制西方文化的同时,却喜欢拉个外国名人为自己壮胆。可是忽略了一点,老祖宗的东西既然如此伟大,为什么中国人发明不了,愣是让西方人莱布尼兹抢了头功?

飞机与鸟儿都能在高空中飞翔,飞机的原理却不是来自鸟类。同样,莱布尼兹见过中国的太极图,不能证明计算机二进制原理源于《易经》。

据说伏羲创八卦。传说中的伏羲时代已有5000多年历史了。5000多年前的人类已经有了计数能力,可是还没有“0”这个数字概念,直到公元628年,印度人Brahmagupta首次使用O。12世纪印度人Bhaskara指出正数的平方根有两个,一正一负。(《数学:确定性的丧失英.M.克来因》湖南科技出版社)。

0不仅仅表示“无”或“没有”,如气温0度,不是没有温度。有了0,就可建立一个参照系,如在一条直线上任取一点为0,0点的左边为负数,右边为正数。

学过计算机原理的人都知道,计算机电路的高电平和低电平对应二进制数1与0。若高电平为1,则低电平为0;反之,高电平为0,低电平为1。这是正逻辑与反逻辑问题。计算机的工作原理基于“布尔代数”,进行逻辑运算。计算机电路尽管十分复杂,但基本单元却很简单,由或门、与门、非门、与非门、或非门、异或门、同或门等组成。

因为计算机是高科技,有人就想当然,二进制也是高科技。如百家讲坛的毛佩奇教授在他的《图解周易》书中说,二进制是“世界上数学进制中最先进的”,“20世纪被称作第三次科技革命的重要标志之一的计算机的发明与应用,其运算模式是二进制。它不但证明了莱布尼茨的原理是正确的,同时也证明了《易经》数理原理是很了不起的。”

毛教授代表了相当一部分中国传统文化人的观点。这是对数学进制的无知,数学的进制原理,不存在“正确”与“错误”,更没有“先进”与“落后”之分。

用什么制式进行数学运算,要看什么场合,什么方便用什么。数学上有二进制、八进制、十进制、十六进制、六十进制,…等多种进制,原则上可取任何数进制,只要它实用。12个月一年是十二进制,365天一年是三百六十五进制。不同进制的数可以相互转换,如十进制135,转换成二进制为10000111,二进制的101转换成十进制为5。很显然,若人工进行十进制计算135除5,十分简捷,但换成二进制100001111除101,计算起来既费力又费时间,是最笨拙的进制。

易经八卦阳爻为一长划“一”,阴爻为一断划“--”(马王堆西汉考古证明,阴爻为“<”。后来演变成“--”),阴阳二爻任取三爻成一卦,共八个卦,八卦两两叠加,成六十四卦。这是

十进制数的乘方运算,23=8,82=64,与二进制毫不相关。

有人认为,把八卦的阳爻“一”视作1,阴爻“--”视作0,就是二进制。这是牵强附会,因为八卦产生的年代还没有0与1的概念。

乾坤二卦象征天地。乾卦由三个阳爻“一”上下叠加组成,坤卦由三个阴爻“--”上下叠加组成。若把阳爻符号“一”看成1,阴爻符号“--”视作0,则乾卦三个爻为二进制111,对应十进制7;坤卦三个爻为二进制000,对应十进制0。

《系辞》曰:“易有太极,是生两仪,两仪生四象,四象生八卦”,太极即无,无中生有,产生8个卦。若0等于无,太极即0,这岂不与上面说的坤为0相矛盾?并且,乾一、兑二、离三、震四、巽五、坎六、艮七、坤八,八个卦的“数”,都不能与各自六个爻符转换成的“二进制数”一一对应。

两个八卦叠加成六十四卦,六十四卦各由六个爻组成。如乾卦为六个“一”,对应二进制111111,转换成十进制,25+24+23+22+21+20=63;坤卦六个阴爻“--”,对应二进制000000,转换成十进制仍为0。六十四个卦的“数”,与各自的六个爻符转换成的“二进制数”,也不能一一对应。

古代汉字有“零”,零并不等于0,零的含意是:1,部分的、细碎的,与整相对,如零碎、十元零八毛;2,落,如雕零。零的现代意义,可以是无,如“一切从零开始”。

没有0这个数,二进制无从谈起(有没有0不重要,0和1只是代表了开和关二字。)。

《易经》有数理原理,八八六十四卦有简单的算术运算,但二进制源于八卦之说,是以讹传讹。远古时代先民画的八卦占卜符号,竞成了高科技计算机的数学原理,无疑是现代版的天方夜谭。

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二进制及其算法

所谓二进制,也就是计算机运算时用的一种算法。二进制只有一和零组成。 比方说吧,你上一年级时一定听说过“进位筒”&“数位筒”吧!十进制是个位 上满十根小棒就捆成一捆,放进十位筒,十位筒满十捆就捆成一大捆,放进百位筒……二进制也是一样的道理,个位筒上满2根就向十位进一,十位上满两根就 向百位进一,百位上满两根…… 二进制是世界上第一台计算机上用的算法,最古老的计算机里有一个个灯泡,当 运算的时候,比如要表达“一”,第一个灯泡会亮起来。要表达“二”,则第一 个灯泡熄灭,第二个灯泡就会亮起来。 随着科技的发展,二进制已经被“八进制”、“十六进制”取代了 一、二进制数转换成十进制数 由二进制数转换成十进制数的基本做法是,把二进制数首先写成加权系数展开式,然后按十进制加法规则求和。这种做法称为"按权相加"法。 二、十进制数转换为二进制数 十进制数转换为二进制数时,由于整数和小数的转换方法不同,所以先将十进制数的整数部分和小数部分分别转换后,再加以合并。 1. 十进制整数转换为二进制整数 十进制整数转换为二进制整数采用"除2取余,逆序排列"法。具体做法是:用2去除十进制整数,可以得到一个商和余数;再用2去除商,又会得到一个商和余数,如此进行,直到商为零时为止,然后把先得到的余数作为二进制数的低位有效位,后得到的余数作为二进制数的高位有效位,依次排列起来。 2.十进制小数转换为二进制小数 十进制小数转换成二进制小数采用"乘2取整,顺序排列"法。具体做法是:用2乘十进制小数,可以得到积,将积的整数部分取出,再用2乘余下的小数部分,又得到一个积,再将积的整数部分取出,如此进行,直到积中的小数部分为零,或者达到所要求的精度为止。 然后把取出的整数部分按顺序排列起来,先取的整数作为二进制小数的高位有效位,后取的整数作为低位有效位。 1.二进制与十进制的转换 (1)二进制转十进制
方法:"按权展开求和" 例: (1011.01)2 =(1×23+0×22+1×21+1×20+0×2-1+1×2-2)10 =(8+0+2+1+0+0.25)10 =(11.25)10 (2)十进制转二进制 十进制整数转二进制数:"除以2取余,逆序输出" 例:(89)10=(1011001)2

Java二进制字节码文件解析

解读字节码文件 二进制类格式实际上是由 JVM 规范定义的。通常这些类表示是由编译器从 Java 语言源代码生成的,而且它们通常存储在扩展名为 .class 的文件中。但是,这些特性都无关紧要。就 JVM 而言,重要的部分不是源代码以及如何存储源代码,而是格式本身。下面我们看一段Java 的源代码,我们将分析它生成的字节码文件。 package Other; class Test{ void print(PassTest test){ test.a=10; test=new PassTest(); test.a=20; } } 上述源代码经过编译器编译之后便会生成一个字节码文件,字节码是一种二进制的类文件,它的内容是JVM 的指令,而不像C 、C++经由编译器直接生成机器码。我们不用担心生成的字节码文件的兼容性,因为所有的JVM 全部遵守Java 虚拟机规范,也就是说所有的JVM 环境都是一样的,这样一来字节码文件可以在各种JVM 上运行。 由于字节码文件为二进制格式,因此阅读十分不便,这里我为大家介绍一款阅读字节码文件的软件“ClassLib ”,可以在https://www.360docs.net/doc/b16520028.html,/download/jclasslib/files.html 得到下载,该软件为免费软件,不需要注册。该软件将二进制数据转化为文本数据,方便阅读。 使用该软件打开上述编译好的字节码文件,如图: 杨迪 数字签名人 杨迪DN :cn=杨迪,c=CN-中国, email=yyyyttttwwww@https://www.360docs.net/doc/b16520028.html, 原因:我是该文档的作者位置:沈阳日期:2006.10.03 21:49:23 +08'00'

二进制数字调制系统的性能比较

二进制数字调制系统的性能比较 应用物理07-1班 3070950103 安迎波 1.引言 数字信号的传输方式可以分为基带传输和带通传输。为了使信号在带通信道中传输,必须用数字基带信号对载波进行调制,以使信号与信道特性相匹配。在这个过程中就要用到数字调制。 一般说来,数字调制技术可分为两种类型:(1) 利用模拟方法去实现数字调制,即把数字基带信号当作模拟信号的特殊情况来处理;(2) 利用数字信号的离散取值特点键控载波,从而实现数字调制。第(2)种技术通常称为键控法,比如对载波的振幅、频率及相位进行键控,便可获得振幅键控(ASK)、频移键控(FSK)及相移键控(PSK)调制方式。键控法一般由数字电路来实现,它具有调制变换速率快,调整测试方便,体积小和设备可靠性高等特点。 本篇的目的在学习以上三种调制的基础上,通过Systemview 仿真软件,实现对2ASK,2FSK,2PSK,2DPSK 等数字调制系统的仿真,同时对以上系统进行性能比较。 2 二进制振幅键控 2ASK 2.1调制系统: 实验原理:2ASK 的实现 在幅移键控中,载波幅度是随着调制信号而变化的。一种是最简单的形式是载波在 二进制调制信号1或0控制下通或断,这种二进制幅度键控方式称为通断键控(OOK )。二进制振幅键控方式是数字调制中出现最早的,也是最简单的。这种方法最初用于电报系统,但由于它在抗噪声的能力上较差,故在数字通信中用的不多。但二进制振幅键控常作为研究其他数字调制方式的基础。 二进制振幅键控信号的基本解调方法有两种:相干解调和非相干解调,即包络检波和同步检测。非相干解调系统设备简单,但信噪比小市,相干解调系统的性能优于相干解调系统。 (a )模拟调制法(相乘器法) 开关电路 (t) (b)通-断键控(OOK,On-Off Keying ) 二进制不

和二进制有关的那些事汇总

《和二进制有关的那些事儿——计算机中的信息编码》教学设计 【学习者分析】 本节课的教学对象是高一年级学生,学生已经对信息技术有了一定的自我认知。教材上对汉字在计算机中的编码写的比较简单但也比较抽象,以高一学生现在的认知结构不是很容易理解,学生往往被搞得一头雾水,难以形成科学系统的知识结构。基于以上教材和学情现状,我对这一部分内容重新进行了梳理,根据学生关心的生活问题编写了专题学习内容,引导学生迅速进入学习状态,并通过深度思考尝试自己解决问题。让学生克服编程畏难情绪,激发学生对未知知识的学习兴趣。并兼顾能力较强的学生,在导学案中设计不同的专题学习任务。在随堂练习环节,安排小组合作活动,形成帮带学习氛围。让学生在学习过程中,初步感受计算机信息编码的魅力,为以后的课程打好基础。 【教材分析】 本课以《信息技术基础》必修教材第四章第一节为基础,通过对信息技术基础知识的重新梳理、整合对“计算机中的信息编码”这一重要知识点进行了较为完整的归纳总结,帮助学生形成较为科学完善的知识结构。要了解计算机加工信息的内在机制,首先必须解决的难题就是计算机如何对信息进行编码。本节知识点较为抽象,不同层次的学生对本节的学习易产生分化,理解能力也存在着很大的差异,有些知识需要一定的基础才能领会和理解。我通过将教学内容设计成三个专题,围绕三组不同的问题展开学习内容,让学生课前自主选择并进入相应专题,这种基于问题的学习方法,能引起学生的自主关注。问题解决后,能给学生带来较大的心理成就感。揭开计算机加工信息的神秘面纱,激发学生探究欲望和学习的兴趣,也为后续选修模块《算法与程序设计》奠定基础。 【教学重点难点】 教学重点:数的编码方式;二进制在计算机信息编码中的应用。 教学难点:理解二进制的意义。 【课型】多媒体教室,讲授型课程 【教学过程】 #课前分组调查:二进制初体验#

计算机一级考试复习资料(二进制、基础知识、网络应用、数据库知识解析)

计算机等级一级等级复习资料

理论复习题 (一)计算机基础知识 (1)我国第一台电子计算机诞生于哪一年? A)1948年 B)1958年 C)1966年 D)1968年 【答案】:B 【解析】:我国自1956年开始研制计算机,1958年研制成功国内第一台电子管计算机,名叫103机,在以后的数年中我国的计算机技术取得了迅速地发展。 (2)计算机按照处理数据的形态可以分为 A)巨型机、大型机、小型机、微型机和工作站 B)286机、386机、486机、Pentium机 C)专用计算机、通用计算机 D)数字计算机、模拟计算机、混合计算机 【答案】:D 【解析】:计算机按照综合性能可以分为巨型机、大型机、小型机、微型机和工作站,按照使用范围可以分为通用计算机和专用计算机,按照处理数据的形态可以分为数字计算机、模拟计算机和专用计算机。 (3)与十进制数254等值的二进制数是 A)11111110 B)11101111 C)11111011 D)11101110 【答案】:A 【解析】:十进制与二进制的转换可采用"除二取余"数。 (4)下列4种不同数制表示的数中,数值最小的一个是 A)八进制数36 B)十进制数32 C)十六进制数22 D)二进制数10101100 【答案】:A 【解析】:解答这类问题,一般都是将这些非十进制数转换成十进制数,才能进行统一的对比。非十进制转换成十进制的方法是按权展开 (5)十六进制数1AB对应的十进制数是 A)112 B)427 C)564 D)273 【答案】:A 【解析】:十六进制数转换成十进制数的方法和二进制一样,都是按权展开。 (6)某汉字的国际码是5650H,它的机内码是 A)D6D0H B)E5E0H C)E5D0H D)D5E0H 【答案】:A 【解析】:汉字机内码=国际码+8080H。 (7)五笔型输入法是 A)音码 B)形码 C)混合码 D)音形码 【答案】:B 【解析】:全拼输入法和双拼输入法是根据汉字的发音进行编码的,称为音码;五笔型输入法根据汉字的字形结构进行编码的,称为形码;自然码输入法兼顾音、形编码,称为音形码。 (8)下列字符中,其ASCII码值最大的是 A)STX B)8 C)E D)a 【答案】:D 【解析】:在ASCII码中,有4组字符:一组是控制字符,如LF,CR等,其对应ASCII 码值最小;第2组是数字0~9,第3组是大写字母A~Z,第4组是小写字母a~z。这4组对应的值逐渐变大。字符对应数值的关系是"小写字母比大写字母对应数大,字母中越往后对应的值就越大"。 (9)以下关于机器语言的描述中,不正确的是 A)每种型号的计算机都有自己的指令系统,就是机器语言 B)机器语言是惟一能被计算机识别的语言 C)计算机语言可读性强,容易记忆 D)机器语言和其他语言相比,执行效率高

二进制教案

计算机与二进制 一、基本说明 1模块:初中信息技术基础 2年级:七年级 3所用教材版本:河南科学技术出版社 4所属的章节:第一单元第一节 5学时数: 15分钟(多媒体教室授课) 二、教学设计 1、教学目标: 知识与技能目标:理解数制的基本概念;了解二进制的基本特征;知道计算机采用二进制的原因;了解计算机与二进制的关系。 操作技能目标:在探索“计算机为什么要采用二进制”问题的过程中,学习比较研究的方法。 情感目标:通过丰富的活动体验二进制对计算机工作的优势,体验二进制所蕴涵的技术思想、技术哲学。培养学生独立思考和探究性学习的能力,协作学习的能力。 2、内容分析:“二进制”数的概念解析是计算机基础教学中的一个重点、难点。但很多老师在教学时容易将这节课上成“二进制与十进制转换”的数学课,学生无法理解的同时,更加畏惧这个内容。因此,这节课应从文化角度教出二进制的丰富多彩,二进制对思维方式培养的作用,二进制的意境。 3、学情分析:学生刚刚从小学升入初一,多数学生对于二进制还很陌生,对于计算机内部工作机制没有很清楚的认识。在认知能力方面,初一的学生对于事物本质规律的探究能力还处于逐步增长之中,如果要让他们对“二进制对于计算机的意义”有所体验,也绝非是教师的简要陈述就能实现的。 4、设计思路:计算机为什么要采用二进制?”是本节课的核心问题,然而鉴于这个问题背后所涉及的二进制对于计算机内部工作的特殊意义在学生来说并不“简单”,所以这自然也成为了本课教学的难点。通过以上分析,在本课教学中,围绕“计算机为什么要采用二进制?”这个问题的产生、认识的过程设计是本课教学设计中的关键,精心设计富有启发性的认识活动,期望学生在亲身实践的活动过程中去体验、认识二进制与计算机的特殊关系,并进一步体悟二进制所蕴涵的技术思想、哲学思想(提出周易八卦系统及其与二进制的发明者之间的故事)。在本课教学中还突出以“比较”作为探究活动的主线,一方面是因为这种方法很适合对本课核心问题的研究,另一方面也期望学生在探究活动中对这种基本的研究思想有所领略。 三、教学过程 教学环节教师活动学生活动 对学生学习过程 的观察和考查及 设计意图 创设情 境问题引入教师:在黑板上写上“10” 1、回答这个数字 是多少? 这个导入比较容 易激发学生兴 趣,能让学生很 快进入信息技术 的课堂氛围。 新授:投影:1、学生思考并从学生熟悉的十

二进制习题

编号:10 《信息技术基础》复习学案 编制人:张东课时:1 补充内容二:《二进制》 一、进制的规则:逢N进1,如十进制逢10进1,二进制逢2进。 二、二进制 计算机中采用二进制的原因:①二进制在物理上容易实现;②二进制运算规则简单1、二进制的运算 加法:0+0=0,0+1=1,1+1=10 减法:0-0=0,1-0=1,0-1=1(借 ..1.当.2.). 乘法:0×0=0,0×1=0 除法:0÷1=0,1÷1=1,1÷0无意义,0÷0无意义 (1)加法 例:10111+1010=?练习:①11101+1101=?②10110+11111=?解:10111 + 1010 100001 故10111+1010=100001B (2)减法(借1当2) 例:11011-1101=?练习:①1110-101=?②11011-111=?解:11011(借1当2) - 1101 1110 (3)乘法 例:1110×11=?练习:11011×101=? 解:1110 × 11 1110 1110 101010 2、二进制与十进制的相互转化 (1)十进制转化为二进制

方法:除基数求余,逆序排列即得 例:把十进制数130转化为二进制数 解: 故:130D=10000010B (2)二进制数转化为十进制数 方法:按权展开,相加即得 例:101101B=? 101101B=1×25+0×24+1×23+1×22+0×21+1×20=45D(D代表十进制) 练习:1110011B=?D 三、计算机中的数据表示 1、比特( ..............。1比特即1个二进制位。 ...bit ...).是计算机中存储数据的最小单位 2、字节(byte,B) 字节是计算机中表示信息含义的最小单位 ..................,1字节等于8个二进制位,一个汉字用2个字节存放。 例题:用点阵来表示汉字是计算机中常用的汉字表示方法,如果用32*32点阵表示一个汉字,则一个汉字占16行,每一行16列,其中每个点用一个二进制位表示,则这个汉字需要用()个字节来存放? A、256 B、128 C、64 D、32 解:1字节=8个二进制位 故,32*32个二进制位=32*4=128个字节,所以选B。

4位二进制加法器解析

《电工与电子技术基础》课程设计报告 题目四位二进制加法计数器 学院(部)汽车学院 专业汽车运用工程 班级22020903 学生姓名郭金宝 学号2202090310 06 月12 日至06 月22 日共 1.5 周 指导教师(签字)

评语 评审人:

四位二进制加法器 一.技术要求 1.四位二进制加数与被加数输入 2.二位显示 二.摘要 本设计通过逻辑开关将A3,A2,A1,A0和B3,B2,B1,B0信号作为加数和被加数输入到超前进位加法器74LS283中进行四位二进制相加,将输出信号S4,S3,S2,S1和向高位的进位C1输入一个译码器译码。再将输出信号X4,X3,X2,X1和Y4,Y3,Y2,Y1分别输入一个74LS247型的七段显示译码器译码,最后分别接一个BS204数码管进行二位显示。 关键字:74LS283 74LS247 BS204 三.总体设计方案的论证及选择 1.加法器的选取 加法器有两种,分别是串行进位加法器和超前进位加法器。串行进位加法器由全加器级联构成,高位的运算必须等到低位加法完成送来进位时才能进行。它虽然电路简单,但运算速度较慢,而且位数越多,速度就越慢。T692型集成全加器就是这种四位串行加法器。超前进位加法器由逻辑电路根据输入信号同时形成各位向高位的进位。使各位的进位直接由加数和被加数来决定,而不需依赖低位进位,这就省去了进位信号逐级传送所用的时间,所以这种加法器能够快速进位。因为它的这个优点我们选取超前进位加法器。超前进位加法器的型号有多种,由于我们是非电专业,对电子器件的选取要求不高,为使设计简单所以选74LS283型加法器。

二进制相关试题

数制转换 1.将十六进制数AB转化为十进制数是_C___。 A、175 B、176 C、171 D、188 2.十进制整数100化为二进制数是_A___。 A、1100100 B、1101000 C、1100010 D、1110100 (65.125)D =( 1000001.001 )B =( 41.2 )H 3. 4.十进制数241 转换为二进制数是11110001 。 5.十进制数(57、25)D分别转换成二进制数(111001、01)B、八进制数(71、 2)O、十六进制(39、4)H。 6.十进制整数69转换成二进制数的结果是______。 A. 1000011 B. 1000101 C. 1001001 D. 1010001 7.将十六进制数ADH转化为十进制数是______。 A. 171 B. 172 C. 173 D. 113 8.将十六进制数ADH转化为八进制数是______。 A. 171 B. 172 C. 173 D. 255 9.十进制整数96转换成二进制数的结果是______。 A. 1010010 B. 1100100 C. 1010000 D. 1100000 10.将十六进制数ABH转化为十进制数是______。 A. 175 B. 176 C. 171 D. 188 转换成十六进制数为______H。 11.二进制数(10110111011.011011) 2 12.十进制整数108化为二进制数是______。 A. 1101000 B. 1100110 C. 1101100 D. 1110100 转换成十六进制数的结果为______。 13.十进制数(67.125) 10 14.十六进制1000转换成十进制数是______。 A. 4096 B. 1024 C. 2048 D. 8192 转换成十六进制数为______。 15.二进制数(1011011.011) 2 16.十进制整数100化为二进制数是______。 A. 1101000 B. 1100100 C. 1100010 D. 1110100

五年级奥数__二进制问题_讲义

专题二二进制问题 知识要点 用0,1,2,3,4,5,6,7,8,9这10个数字表示所有整数的方法被叫做十进制,十进制是最常见的进制,世界上绝大数国家和地区都用这种方法来计数,它的特点是满十进一,退一当十。 除了十进制外,有其它一些进位制,如时间是60进制的,即60秒是一分,60分时1小时。还有三进制、五进制、八进制、十六进制等。它们和十进制计数法的道理实质是一样的。现代计算机上大多用二进制,即满二进一,退一当二,这种进位制只用两个数字0和1,如“1”在二进制中记作1,“2”就要满二进一,记作10,“3”记作11,“4”又一次满二进一,记作100,……。为了区别十进制和二进制,只要在这个数的右下角标上2或10即可。 任何一个十进制正整数N都可以写成各数位上的数字与10的次方数的 =9×103+7×102+5×101+8×100(注:100=1)。乘积的和的形式,如9758 (10) 任何一个二进制数也像十进制数一样,也可以写成各个数位上的数字与 =1×25+1×24+0×23+1×22+0×21+1 2的次方数的乘积的和的形式,如110101 (2) ×20 典例评析 化成二进制 例1 将139 (10) 【分析】要将十进制数化为二进制数,只要连续除以2.因为139=69×2+1,即有69个“2”及1个“1”,故应向第二位上进“69”,个位则有1个1;而69=34×2+1,即第二位69又要向第三位进“34”,而本位数字为“1”。但34=17×2,即第三位上的34还应向第四位进“17”,且本位数字为“0”;接下去17=8×2+1,即第四位为1;8=4×2,即第五位为0;4=2×2,即第六位为0;2=2×1,即第七位为0,第八位为1;所以139(10)=10001011(2)。这个过程也可以简算以“短除法”求得。 解因为 的下标10,是为了与其它进位制区别开来,同理说明十进制数139 (10)

二进制代码级的密码算法循环特征识别

2014年8月第35卷 第8期计算机工程与设计COMPUTERENGINEERINGANDDESIGNAug畅2014Vol畅35 No畅8 二进制代码级的密码算法循环特征识别 李继中1,2,蒋烈辉1,2,舒 辉1, 2(1.信息工程大学,河南郑州450002;2.数学工程与先进计算国家重点实验室,河南郑州450002)摘 要:针对密码算法二进制实现代码,在研究循环特征产生机理和循环结构体现形式的基础上,为解决传统控制流图循环检测方法中控制结点识别效率低的问题,设计基于回向边遍历和DFS路径发现的反汇编结果控制结构循环识别算法。针对指令序列循环,通过引入循环体标识集合,对嵌套循环结构进行符号化定义,设计从内至外循环体归约的指令序列循环识别算法。测试结果表明,运用上述算法能够很好地识别出二进制代码中的控制结构循环和指令序列循环,为密码函数准确定位提供支撑。关键词:密码算法;循环特征;控制结构;循环归约;指令序列 中图法分类号:TP309 文献标识号:A 文章编号:1000‐7024(2014)08‐2628‐05 收稿日期:2013‐10‐08;修订日期:2013‐12‐12 基金项目:国家自然科学基金项目(61272489)作者简介:李继中(1983),男,河南驻马店人,博士研究生,CCF会员,研究方向为信息安全、二进制逆向、密码学;蒋烈辉(1967),男,浙江东阳人,教授,博士生导师,研究方向为嵌入式设备逆向、系统结构;舒辉(1974),男,浙江盐城人,副教授,硕士生导师,研究方向为信息安全、二进制逆向、漏洞挖掘。E‐mail:zhongzhong_hero@163畅comRecognitionofcryptographicalgorithms’loopcharacterbasedonbinarycode LIJi‐zhong1,2,JIANGLie‐hui1,2,SHUHui1,2(1.InformationEngineeringUniversity,Zhengzhou450002,China;2.StateKeyLaboratoryofMathematical EngineeringandAdvancedComputing,Zhengzhou450002,China)Abstract:Basedonstudyinggenerationmechanismsoftheloopcharacterandtheexpressionoftheloopcontrolstructureincryptographicalgorithms’binaryapplyingcode,aimingattheproblemofthelowefficiencyforcontrolnodesidentificationinthetraditionalloopdetectionforthecontrolflowgraph,aloopcontrolstructuredetectionalgorithmfromdisassembleresultbasedontheback‐edgeiterationandtheDFSpathfindingwasproposed.Forinstructionsequenceloop,theloopbodymarksetwasintro‐ducedandthenestingloopstructurewasdefinedbysymbols,andtheinstructionsequenceloopdetectingalgorithmwasdesignedbyloopbodyreductionfrominnertoouter.Experimentalresultsshowthatabovedetectionalgorithmscanidentifycontrolstruc‐ tureloopandinstructionsequenceloop,andprovidesupportsforlocatingcryptographicfunctionsinbinarycode.Keywords:cryptographicalgorithms;loopcharacter;controlstructure;loopreduction;instructionsequence0 引 言 二进制代码中的密码算法技术主要分为静态识别和动 态识别2种[1,2],静态识别主要采用特征字匹配[3]和基于指 令统计属性[4]的筛选,具有识别效率高、误报率较高的特 点;动态识别是在对目标代码执行指令监控记录的基础上, 针对指令序列采用累加百分比[5]进行密码函数大致位置定 位,针对指令中的内存数据和寄存器数据进行密码算法动 态特征字识别[6],由于动态记录信息庞大,造成识别效率 不高,但识别准确性较高。 文献[7,8]中指出循环是密码函数实现代码中的重要特征之一,识别代码中的循环特征对于密码函数的筛选与定位具有重要作用。本文详细分析了密码算法循环特征产生机理,分别针对控制循环结构和指令序列循环提出了识别算法。1 密码算法循环模式分析1畅1 密码算法循环特征密码算法在设计中,通常会采用循环模式实现加解密功能。根据循环存在的粒度不同,密码算法循环特征可分

计算机中为什么要用二进制

计算机中为什么要用二进制? 初1006班池冠宇 电脑使用二进制是由它的实现机理决定的。我们可以这么理解:电脑的基层部件是由集成电路组成的,这些集成电路可以看成是一个个门电路组成,(当然事实上没有这么简单的)。 当计算机工作的时候,电路通电工作,于是每个输出端就有了电压。电压的高低通过模数转换即转换成了二进制,高电平是由1表示,低电平由0表示。也就是说将模拟电路转换成为数字电路。这里的高电平与低电平可以人为确定,一般地,2.5伏以下即为低电平,3.2伏以上为高电平 电子计算机能以极高速度进行信息处理和加工,包括数据处理和加工,而且有极大的信息存储能力。数据在计算机中以器件的物理状态表示,采用二进制数字系统,计算机处理所有的字符或符号也要用二进制编码来表示。用二进制的优点是容易表示,运算规则简单,节省设备。人们知道:具有两种稳定状态的元件,如晶体管的导通和截止,继电器的接通和断开,电脉冲电平的高低等,容易找到。而要找到具有10种稳定状态的元件来对应十进制的10个数就困难了(1)技术实现简单,计算机是由逻辑电路组成,逻辑电路通常只有两个状态,开关的接通与断开,这两种状态正好可以用“1”和“0”表示。(2)简化运算规则,两个二进制数和、积运算组合各有三种,运算规则简单,有利于简化计算机内部结构,提高运算速度。

(3)适合逻辑运算,逻辑代数是逻辑运算的理论依据,二进制只有两个数码,正好与逻辑代数中的“真”和“假”相吻合。(4)易于进行转换,二进制与十进制数易于互相转换。(5)用二进制表示数据具有抗干扰能力强,可靠性高等优点。因为每位数据只有高低两个状态,当受到一定程度的干扰时,仍能可靠地分辨出它是高还是低。

二进制的起源

二进制的起源 说到计算机,大家必然会想到010101……的二进制,可是为什么电子计算机会应用二进制,而二进制起源又是哪里呢? 显然这个问题存在争议,有人主张它起源于中国。他们认为,二进制的运用,在我国古代就已显现得淋漓尽致。中国古代的二进制运用与现代电子计算机中二进制的运用是一致的。 首先我们从《易经》上可以看到二进制的起源。我国上古的伏羲时代就有了《易经》,《易经》是研究日月之间变化的一门科学,通过卦爻来说明天地之间、日月系统以内人生与事物变化的大法则。究其研究方法,就是借助于二进制手段来实现的。 爻(Yáo)是二进制的位,卦是通过爻组合而成的二进制数。爻是《易经》中组成卦的符号,“—”为阳爻,“--”为阴爻。每三爻合成一卦,可得八卦;两卦(六爻)相重,则得六十四卦,称为别卦。我们对比二进制的组成:二进制的位用0,1表示,3位二进制可组合成8种状态,即可表示为0,1,…,7这8个数,而2个3位二进制组合,即变为6位二进制数,即:26=64,即64种状态。将八卦按照0,1,…,7这8个数字排列为:0——坤(地)、1——艮(山)、2——坎(水)、3——巽(风)、4——震(雷)、5——离(火)、6——兑(泽)、7——乾(天)。如果对八卦进一步分析可发现,八卦里面有二进制的算术与逻辑运算,如:乾坤、离坎、艮兑、震巽它们之间的二进制的逻辑运算是一种反码关系,从哲学上来说它们之间是对立的关系。再由八卦可组合为六十四卦,例如六十四卦中的“谦卦”是坤卦艮卦组成,坤在上艮在下,此卦是地中有山,是“谦卦”的现象,君子们效法它的精神,以减损多余的而增益缺少的。六十四卦如果再进一步演变,有:64×64=4096种状态,如此,可得出天地之间的各种状态。也即通过卦便可以进行天地万物的研究了。 《易经》系辞上说:“是故,易有太极,是生两仪,两仪生四象,四象生八卦,八卦定吉凶,吉凶生大业。”、“天一地二,天三地四,天五地六,天七地八。”、“乾之策,二百一十有六。坤之策,百四十有四。凡三百有六十,当期之日。二篇之策,万有一千五百二十,当万物之数也。”这里的太极是说宇宙混沌一起的大气之气,两仪即为二进制的位0与1,四象即两位二进制组合的4种状态,八卦即3位二进制组合的8种状态。“万有一千五百二十,当万物之数也”是二进制通过运算后所得的一个数,此数总计一万一千五百二十,相当于万物的数字。可见,《易经》是通过二进制来研究天地之间万物的一门科学,是二进制的最早起源、运用。 其次,我国老子是将二进制数深化运用的一位大圣人。老子将二进制数运用于“道德”的研究,形成了我国浓厚的朴素的唯物主义和辩证法。老子认为:“道”是宇宙万物的本原,道生一、一生二、十生三、三生万物,万物负阴而抱阳,中气以为和。这此就是二进制的深化运用。“混沌初开,乾坤始奠。气之轻清上浮者为天,气之重浊下凝者为地”这句话与我们现在的模拟电子与数字电子很是吻合。在混沌初开,乾坤始奠时,为模糊状态,即我们所说的模拟状态,气之轻清上浮者为天,气之重浊下凝者为地是说通过转化,将模拟状态转换为了数字状态,于是就有了数字电子,就类似我们所说的A/D转换。当有了数字状态(即二进制数)万物就产生了。于是,老子总结道:“天下皆知美之为美,斯恶已。皆知善之为善,斯不善已。有无相生,难易相成,长短相形,高下相盈,音声相和,前后相随。恒也”。这就是二进制的求反逻辑,是二进制的典型应用。

易经与二进制

易经与二进制 1945年发明了电子计算机,计算机的数学基础是二进制理论,整个西方在探讨二进制的发明者的时候,发现了莱布尼茨述及到二进制与中国八卦图之间的关系,此时,英国一汉学家葛兰氏怀着一种不可告人的目的,在60年代以后,著文否定了八卦图与二进制之间的关系,认为八卦图中的二进制关系纯属巧合;这一结论又被国内学者不加分析地接受并滥为引用,干扰了人们的视听;葛兰氏之所以这样制造谣言,在下窃以为他认为如果承认了二进制是中国人发明的话,那么对中国人的“愚昧落后”的论调,所谓“白种人如何如何”就抽了筋,这才是他的真正的意图,从这个角度来讲,我们讨论八卦与二进制的关系有振奋我们民族自信心的作用,特别是在现在。 这些符号:乾一,兑二,离三,震四,巽五,坎六,艮七,坤八这个顺序,流传了大概三千两百年,那么,在这些符号里,大家有没有看到一种“变化”呢?对,是一种“变来变去”的变,这样的变化有没有规律呢?实际上这里面有很微妙的关系,但近八十年的易学家没有发现这种关系,有意思的是,很多人都想当然地用“用1表征阳爻,用0表征阴爻” ,然后发现伏羲六十四卦图呈现规律性的排布,而且是倒过来的二进制关系,所以有人就下结论,认为卦爻符中含有二进制的胚芽,但尚未形成二进制。遗憾的是,现在几乎所有的书都用阳爻代替0。我们首先要弄清楚一个原始的问题:为什么要用“1”和“0”来代替阳爻和阴爻?是因为我们大家对阿拉伯数字比较敏感,仅仅是用“0”和“1”代替它来说明问题。其实,八卦图中的阳爻和阴爻本身就是二进制的递进关系,它本身是不需要代替的。为什么要代替呢?是因为我们对那个阳爻和阴爻不习惯的缘故,仅此而已!卦图符号系统本身就是二进制,遇阴爻则进位,遇阳爻不进位,阳爻遇阴爻和“0+1”是同一个道理,根本不需要用“0 + 1”来代替,你怕别人不习惯用“0”代替也可以,但不能莫名其妙的用“1”代替阳爻,却反过来说我们是反的。 什么是二进制,大家可以查计算机相关资料,二进制的先决条件,第一是有两个数“0”和“1”,我们也可以是阴和阳,第二是逢二进位,我们也可以逢阴进位;不能说二进制只能用0、1表示才是正确的吧,由此看来,我们的古人发明了二进制,莱布尼茨是自己发明了二进制还是受了我们古人的启发发明了二进制,已没有必要去搞清楚,但至少我们比他早了四千年,大家一定要坚信二进制是我们

二进制教案

二进制 [教学目标] 1、认知目标 (1)掌握进位制概念; (2)理解进制的本质; (3)掌握十进制和二进制的相互转换; (4)了解计算机所采用的数制及计算机采用二进制数的原因。 2、技能目标 掌握二进制数和十进制数转换以及运算规则。 3、能力目标 对学生思维能力进行拓展,激发他们探索计算机奥秘的欲望。 [教学重点] (1)进制的本质组成 (2)十进制与二进制间的相互转换 [难点] (1)进制的本质组成 (2)十进制与二进制间的相互转换 [教学方法] 讲授法举例法 [授课地点] 普通教室,不用多媒体 [教学过程] 一、引入新课 对计算机稍微了解的同学就知道计算机中使用的进位制是二进制,那什么是二进制,它跟我们数学上使用的十进制有什么联系。这节课准备给大家补充点二进制的知识,这跟数学关系很密切,请同学务必认真听课。 二、切入课堂内容

提出问题:什么是进位制?最常见的进位制是什么? 学生普遍回答是十进制。 教师继续提问:那十进制为什么叫十进制?引起学生的思考。(部分经过思考的学生回答是约定的) 教师提醒学生一起回忆幼儿园开始学习算术的情景。 当是我们是从最简单的个位数相加学起,比如2+3=?,当时我们会数手指,2个手指+3个手指等于5个手指,答案为5。 那4+6呢?4个手指+6个手指等于10个手指,10个手指刚好够用。 那6+9呢?当时我们就困惑了。记得当时老师是告诉我们把6拆成1+5,9+1=10,这时老师跟我们约定用一个脚趾表示10,另外用5个手指表示5。这样通过脚趾,我们就成功解决了两个数相加超过10的问题。教师提问:那当时我们为什么要约定10呢,为什么用9或11?引起学生思考。(部分经过思考的学生回答为了方便运算) 教师提问:除此之外还有哪些常见的进位制?请举例说明。拓展学生的思维。 有学生回答60进制(时分秒的换算),360进制(1周=360度),二进制等等。 教师和学生一起归纳进位制的概念,学生和老师形成共识: 进位制是人们为了计数和运算方便而约定的记数系统。 2、什么是十进制? 教师提出问题:大家学习了十几年十进制,我们了解十进制吗?所谓的十进制,它是如何构成的? 引起学生思考。 十进制由三个部分构成: (1)由0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个数码组成; (2)进位方法,逢十进一;(基数为10) (3)采用位权表示法,即一个数码在不同位置上所代表的值不同。 引入基数和位权的概念 一种进制就规定了一组固定的数字,数字的个数就是这种类制的基数,如十进制规定了,0,1,2…9共10个数字,则十进制的基数就为10。 位权是一个比较新的概念,通过简单的例子介绍什么是位权。 比如:数码3,在个位上表示为3,在十位表示为30,在百位表示为300,在千位表示为3000。 3333=3000+300+30+3=3*103+3*102+3*101+3*100 这里个(100)、十(101)、百(102),称为位权,位权的大小是以基数为底,数码所在位置序号为指数的整数次幂。

有关二进制

二进制百科内容来自于: 18世纪德国数理哲学大师莱布尼兹从他的传教士朋友鲍威特寄给他的拉丁文译本《易经》中,读到了八卦的组成结构,惊奇地发现其基本素数(0)(1),即《易经》的阴爻--和__阳爻,其进位制就是二进制,并认为这是世界上数学进制中最先进的。20世纪被称作第三次科技革命的重要标志之一的计算机的发明与应用,其运算模式正是二进制。它不但证明了莱布尼兹的原理是正确的,同时也证明了《易经》数理学是很了不起的。 二进制数 二进制 一、二进制数的表示法 二进制是计算技术中广泛采用的一种数制。二进制数是用0和1两个数码来表示的数。它的基数为2,进位规则是―逢二进一‖,借位规则是―借一当二‖。二进制数也是采用位置计数法,其位权是以2为底的幂。例如二进制数110.11,其权的大小顺序为2^2、2^1、2^0、2^-1、2^-2。对于有n位整数,m位小数的二进制数用加权系数展开式表示,可写为: (a(n-1)a(n-2)…a(-m))2= a(n-1)×2^(n-1)+a(n-2)×2^(n-2)+……+a(1)×2^1+a(0)×2^0+a(-1)×2^(-1)+a(-2)×2^(-2) +……+a(-m)×2^(-m) 二进制数一般可写为:(a(n-1)a(n-2)…a(1)a(0).a(-1)a(-2)…a(-m))2。 注意: 1.式中aj表示第j位的系数,它为0和1中的某一个数。 2.a(n-1)中的(n-1)为下标,输入法无法打出所以用括号括住,避免混淆。 二进制 3.2^2表示2的平方,以此类推。 【例1102】将二进制数111.01写成加权系数的形式。 解:(111.01)2=(1×2^2)+(1×2^1)+(1×2^0)+(0×2^-1)+(1×2^-2)

二进制如何转十六进制

二进制如何转十六进制 二进制数的书写通常在数的右下方注上基数2,或加后面加B表示。八进制用下标8或数据后面加Q表示。通常在表示时用尾部标志H或下标16以示区别。 1、二进制数、八进制数、十六进制数转十进制数 有一个公式:二进制数、八进制数、十六进制数的各位数字分别乖以各自的基数的(N-1)次方,其和相加之和便是相应的十进制数。个位,N=1;十位,N=2...举例: 110B=1*2的2次方+1*2的1次方+0*2的0次方=0+4+2+0=6D 110Q=1*8的2次方+1*8的1次方+0*8的0次方=64+8+0=72D 110H=1*16的2次方+1*16的1次方+0*16的0次方=256+16+0=272D 2、十进制数转二进制数、八进制数、十六进制数 方法是相同的,即整数部分用除基取余的算法,小数部分用乘基取整的方法,然后将整数与小数部分拼接成一个数作为转换的最后结果。 例:见四级指导16页。 3、二进制数转换成其它数据类型 ⑴二进制转八进制:从小数点位置开始,整数部分向左,小数部分向右,每三位二进制为一组用一位八进制的数字来表示,不足三位的用0补足,就是一个相应八进制数的表示。 010110.001100B=26.14Q 八进制转二进制反之则可。 ⑵二进制转十进制:见1 ⑶二进制转十六进制:从小数点位置开始,整数部分向左,小数部分向右,每四位二进制为一组用一位十六进制的数字来表示,不足四位的用0补足,就是一个相应十六进制数的表示。 00100110.00010100B=26.14H 4、十进制转各进制 要将十进制转为各进制的方式,只需除以各进制的权值,取得其余数,第一次的余数当个位数,第二次余数当十位数,其余依此类推,直到被除数小于权值,最后的被除数当最高位数。 一、十进制转二进制

2位二进制数据比较器实验报告

2位二进制数据比较器实验报告 一实验目的 1.熟悉Quartus II软件的基本操作 2.学习使用Verilog HDL进行设计输入 3.逐步掌握软件输入、编译、仿真的过程 二实验说明 输入信号输出信号 A1 A0 B1 B0 EQ LG SM 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 逻辑表达式: 三实验要求 1、完成2位二进制数据比较器的Verilog HDL程序代码输入并进行仿真 2、采用结构描述方式和数据流描述方式 3、完成对设计电路的仿真验证 A1 A0 EQ B1 comp_2 LG 本次实验是要设计一个2位的二进制数据比较 器。该电路应有两个数据输入端口A、B,每个端口的 数据宽度为2 ,分别设为A0、A1和B0、B1、A0、B0 为数据低位,、B1为数据高位。电路的输出端口分 别为EQ(A=B 的输出信号)、LG(A>B时的输出信号) 和SM(A

四、实验过程 1 程序代码 (1) module yangying(A,B,EQ,LG,SM); input [1:0]A,B; output EQ,LG,SM; assign EQ=(A==B)1'b1:1'b0; assign LG=(A>B)1'b1:1'b0; assign SM=(AB) begin EQ<=1'b1; LG<=1'b0; SM<=1'b0; end else begin EQ<=1'b0; LG<=1'b0; SM<=1'b1; end end endmodule 2 仿真结果

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