Двоичная система счисления

Двоичная система счисления имеет алфавит, состоящий из двух цифр:

0 и 1.

Это система счисления с минимальным основанием. Поэтому в компьютерах используется именно эта система. Простота выполнения операций в двоичной системе счисления связана с двумя обстоятельствами:

1) простотой аппаратной реализации: 1 — есть сигнал, 0 — нет сигнала;

2) самое сложное действие таблицы умножения — это 12 ´ 12 = 12, а самое сложное действие таблицы сложения — 12 + 12 = 102.

Почему в двоичной системе при сложении двух единиц счисления получается 10? Эта ситуация аналогична той, когда в десятичной системе к девяти прибавляется один: 910 + 110 = 1010. На девятке цифры десятичной системы заканчиваются, и затем следует наименьшее двузначное число десять 1010. В двоичной системе цифры заканчиваются на единице, и после нее идет наименьшее двузначное число десять 102.

Двойка внизу в виде нижнего индекса означает, что числа записаны в двоичной системе. При записи чисел в разных позиционных системах счисления основание системы записывается в виде нижнего индекса. Этот индекс всегда записывается только в виде числа в десятичной системе.

 

Таблицы умножения и сложения

Запишем таблицы умножения и сложения для двоичной системы (табл. 5 и 6). Отметим, что таблица сложения сложнее таблицы умножения.

Таблица сложения двоичных чисел

 

+ 0 1
0 0 1
1 1 102

 

Таблица умножения двоичных чисел

 

× 0 1
0 0 0
1 0 1

 

Натуральные двоичные числа

Выпишем первые натуральные двоичные числа от 0 до 16. Цифровую запись следующего числа можно получить, используя основное свойство натуральных чисел: следующее число больше предыдущего на 1.

Поэтому для получения следующего двоичного числа после 12 прибавим к 12 число 12, получим 12 + 12 = 102, т. е. «десять». Отсюда имеем: 210 = 12 + 12 = 102.

Столбиком посчитаем следующие по порядку двоичные числа, т. е. прибавим 12 к 102 , затем к 112 и т. д.

 


Первые двоичные натуральные числа от 0 до 16

Десятичное число Двоичное число
0 0
110 1
210 102
310 112
410 1002
510 1012
610 1102
710 1112
810 10002
910 10012
1010 10102
1110 10112
1210 11002
1310 11012
1410 11102
1510 11112
1610 100002