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2024年12月22日发(作者:织梦cms转换)
高中学生掌握各进制数转换之攻略:二进制
转换器
[摘 要]进制数之间的转换是新课标中信息技术学科和数学
学科相关学问点的延长。驾驭四种进制数之间的转换过程和方法有利
于造就中学学生的创新性思维。 [关键词]新课标 进制转换 信息
技术 数学 创新性思维
随着中学新课标的逐步绽开和实施,与信息技术有关联的试题不
断出此时此刻各学科的教学过程中。中学数学已经把算法语言列入单
独的章节,需引起足够重视。
信息技术根底学问中的数制〔进制〕问题〔主要是指二、十进制
整数局部的转换〕是中学学生必需驾驭的概念。日常生活中,人们习
惯于运用十进制数记数法,而在计算机内部采纳的是二进制数表示方
法,在表示符号、地址等数据时,为了简化书写又多采纳八进制数或
十六进制数表示法。因此,有必要了解和驾驭各种进制数之间的转换
规那么及方法。
我们此时此刻说的各进制数主要指二进制数、八进制数、十进制
数和十六进制数。
关于八进制数和十六进制数的运算,虽说不是什么新概念,但对
于中学学生来说是没有接触过的新学问,他们只能是依据十进制数的
运算法那么进展横向类比来完成,这类题的编制是以“双基”为立足点
进展横向类比、纵向加深或陈题开放,背景新奇,运算量大。加之对
二进制运算法没有抽出必须时间去特地驾驭,出现要求各进制数相互
转换的试题时,多数中学学生显得手足无措。
各进制数之间的转换方法在计算机根底课程中,一般都提到以上
这四种数制。它们之间的相互转换通常有以下几种形式。转换目标为
十进制数,即将二进制数、八进制数和十六进制数转换为十进制数;
转换目标为二进制数,即将十进制数、八进制数和十六进制数转换为
二进制数;转换目标为八进制数,即将二进制数、十进制数和十六进
制数转换为八进制数;转换目标为十六进制数,即将二进制数、十进
制数和八进制数转换为十六进制数。
我们此时此刻论述的是驾驭各进制数整数局部的转换,小数局部
的转换方法另辟文章讲解并描述,供有余力的同学进一步学习完成。
一、进制概念
1.十进制。十进制运用十个数字〔0、1、2、3、4、5、6、7、8、
9〕记数,基数为10,逢十进一。历史上第一台电子数字计算机ENIAC
是一台十进制机器,其数字以十进制表示,并以十进制形式运算。设
计十进制机器比设计二进制机器困难得多。而自然界具有两种稳定状
态的组件普遍存在,如开关的开和关、电路的通和断、电压的高和低
等,特别适合表示计算机中的数。它们设计过程简洁,牢靠性高。此
时此刻运用的计算机即为二进制计算机。
2.二进制。 二进制以2为基数,只用0和1两个数字表示数,
逢2进一。二进制同十进制数遵循一样的运算规那么,但显得比十进
制更简洁。例如,加法:0+0=0,0+1=1,1+0=1,1+1=10;减法:0-0=0,
1-1=0,1-0=1,0-1=1;乘法:0×0=0,0×1=0,1×0=0,1×1=1;除法:
0/1=0,1/1=1,除数不能为0。我们现只要求驾驭二进制加法的运算
规那么。
3.八进制。八进制,就是以8为基数,基数值可以取0、1、2、3、
4、5、6、7,逢八进一。八进制与十进制运算规那么一样。那么为什
么要用八进制呢?莫非要设计出八进制的计算机吗?不是的。事实上,
八进制与十六进制的引用,最主要的一点是为了书写和表示便利,因
为二进制表示位数比拟长。
4.十六进制。十六进制应用也是特别广泛的一种计数制。在运用
者看来,十六进制是二进制数的一种更加紧凑的一种表示方法。基数
为:0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F,逢十六
进一。数值为10到15的数分别用A、B、C、D、E、F表示。此时此
刻,我们通过两局部的学习过程驾驭各进制数的相互转换。
首先,通过2021年全国高考数学试题出此时此刻第一题第12小
题的单项选择题,利用同学们日常运用的计算机〔操作系统如
Windows101、WindowsXP和Windows2000等〕中自带的应用程序“计
算器”完成此题的运算〔一般是不会让自带计算机进入高考考场的〕。
原试题是:计算机中常用十六进制是逢16进1的计数制,采纳
数字0~9和字母A~F共16个计数符号,这些符号与十进制的数的
对应关系如下表:
例如,用十六进制表示:E+D=1B,那么A×B= ?〔A〕6E〔B〕73
〔C〕5F〔D〕B0
计算机操作起先:点击“起先” →“程序” →“附件” →“计算器”,系
统默认出现的是“计算器”的“标准型”显示方式,接着点击“计算器”的
“查看”菜单,“查看” → “科学型”,此时,二、八和十六进制在“计算
器”中即可象日常的十进制一样进展处理了。
选择十六进制选项,计算E+D,在显示框中出现了1B的答案〔验
证了陈题结果〕;接着计算A×B〔操作过程为A*B〕,那么显示框中出
现了6E的结果,即〔A〕是试题最终选择。
通过计算机系统自带的“计算器”操作,稳固练习(括号外面的角标
表示进制数):
① 〔 E 〕16=〔 ?〕10=〔 ?〕8=〔 ?〕2
〔 E 〕16=〔14〕10=〔16〕8=〔1110〕2
② 〔1110〕2=〔 ?〕8=〔 ?〕10=〔 ?〕16
〔1110〕2=〔16〕8=〔14〕10=〔E〕16
③〔9A3E〕16=〔 ? 〕8=〔 ? 〕10=〔 ? 〕2
〔9A3E〕16=〔115076〕8=〔39486〕10=〔1110〕
2
④〔1110〕2=〔 ? 〕10=〔 ? 〕8=〔 ? 〕16
〔1110〕2=〔39486〕10=〔115076〕8=〔9A3E〕
16
⑤〔E〕16+〔1101〕2=〔 ?〕2=〔 ?〕8=〔 ?〕10=〔 ?〕
16
〔E〕16+〔1101〕2=〔11011〕2=〔33〕8=〔27〕10=〔1B〕16
⑥〔12〕8×〔B〕16=〔 ?〕2=〔 ?〕8=〔 ?〕10=〔 ?〕16
〔12〕8×〔B〕16=〔1101110〕2=〔156〕8=〔110〕10=〔6E〕
16
坚信通过上述练习,我们已经驾驭了应用计算机系统“计算器”对
各进制数的转换操作。学生通过“计算器”各进制数的转换及对应操作,
很快就能驾驭其规律过程。我们再从概念和计算方法上理解、驾驭其
转换过程。下面的表格反映各进制数之间的关系:
局部二进制数及与之等值的八进制、十进制和十六进制数参照表:
表格中二进制最左面的0是可以省略的。
切记,表示各进制数的基数分别是:二进制数〔0、1〕;八进制
数〔0、1、2、3、4、5、6、7〕;十进制数〔0、1、2、3、4、5、6、
7、8、9〕;十六进制数〔0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、
D、E、F〕。
二、各进制数相互转换过程
下面我们要进展各进制数相互转换过程的讲解,计算结果仍旧可
借助“计算器”去检验。
1.二进制数?圳 十进制数,八进制数?圳十进制数,十六进制数?
圳十进制数;
〔1〕二进制数→十进制数。
[例1]〔101〕2=〔5〕10
〔101〕2=1×22+0×21+1×20=〔5〕10
[例2]〔1011101011〕2=〔619〕10
〔1011101011〕
2=1×29+0×28+0×27+1×26+1×25+0×24+1×23+0×22+1×21+1×20=〔619〕
10
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全文 〔2〕八进制数→十进制数。
[例3]〔12〕8=〔10〕10
〔12〕8=1×81+2×80=〔10〕10
[例4]〔6241〕8=〔3233〕10
〔6241〕8=6×83+2×82+4×81+1×80=〔3233〕10
(3)十六进制数→十进制数。
[例5]〔19〕16=〔25〕10
〔19〕16=1×161+9×160=〔25〕10
[例6]〔C6A〕16=〔3178〕10
〔C6A〕16=12×162+6×161+10×160=〔3178〕10
例6中,十六进制中的C等值于十进制数的12,十六进制中的A
等值于十进制数的10。在以上参照表已列出。
〔4〕十进制数→二进制数。
[例7] 〔11〕10=〔1011〕2
[例8] 〔619〕10=〔1011101011〕2
〔5〕十进制数→八进制数。
[例9] 〔13〕10=〔15〕8
[例10] 〔1546〕10=〔3012〕8
〔6〕十进制数→十六进制数。
[例11] 〔42〕10=〔2A〕16
[例12] 〔43976〕10=〔ABC8〕16
例11、例12中,十进制数中的余数10、11、12分别等值于十
六进制数的A、B、C。在以上参照表已列出。
由上述例题可以驾驭,二进制数?邛十进制数、八进制数?邛十进
制数、十六进制数?邛十进制数是“将各进制数按权绽开后求和”即可;
十进制数?邛二进制数、十进制数?邛八进制数、十进制数?邛十六进
制数是“除转换目标进制数取余法”,即分别为“除2取余法”、“除8
取余法”、“除16取余法”。留意“最高位”的书写位置。
2.二进制数?圳八进制数,二进制数?圳十六进制数。
〔1〕二进制数→八进制数。
[例13] 〔1110〕2?邛〔001110〕2=〔16〕8
[例14] 〔11〕2?邛〔110〕2
=〔32476〕8
〔2〕二进制数→十六进制数。
[例15] 〔11110〕2?邛〔00011110〕2=〔1E〕16
[例16] 〔11〕2?邛〔1110〕2
=〔35BE〕16
〔3〕八进制数→二进制数。
[例17] 〔16〕8?邛〔001110〕2?邛〔1110〕2
[例18]〔32456〕8
=〔110〕2?邛〔11〕2
〔4〕十六进制数→二进制数。
[例19] 〔24〕16=〔00101101〕2?邛〔101101〕2
[例20] 〔35B8〕16
=〔1010〕2?邛〔11〕2
例13至例16,二进制数转换八进制数过程中,从个位起先,每
三位为一组,缺乏三位左侧补0;二进制数转换十六进制数过程中,
从各个位起先,每四位为一组,缺乏四位左侧补0。例17至例20,
为二进制数转换八进制数和二进制数转换十六进制数的逆过程,原理
一样。
3.八进制数 十六进制数。
〔1〕八进制数→十六进制数。
[例21] 〔16〕8=〔001110〕2?邛〔00001110〕2=〔E〕16
[例22] 〔3407〕8=〔〕2
?邛 〔〕2=〔707〕16
〔2〕十六进制数→八进制数。
[例23]〔A〕16=〔1010〕2?邛〔001010〕2=〔12〕8
[例24]〔A29C〕16=〔1101〕2
?邛 〔111101〕2=〔121234〕8
例21至例24,将二进制数作为过渡。留意三位或四位二进制数
的组合规律即可驾驭八、十六进制数的反向转换。当然也可将十进制
数作为过渡,也可以转十进制数后再转二进制数。
[例25]〔3407〕8=〔17101〕10=〔707〕16
〔3407〕8=〔17101〕10=〔〕2=〔707〕16
[例26] 〔A29C〕16=〔41628〕10=〔121234〕8
〔A29C〕16=〔41628〕10=〔1101〕2
=〔121234〕8
总之,只要驾驭了各进制数相互转换的规律,哪种方法简便,均
可干脆运用。以上较具体表达了各进制数〔整数局部〕之间的转换方
法。使我们感到欣慰的是,全部结果可通过计算机中的“计算器”得到
验证,但对中学学生来讲最终目的应当是坚固驾驭其转换的过程和方
法。通过探究各进制数的转换过程和方法,学科老师能很好地考察学
生的创新思维实力,也为中学数学老师增加对学生创新性思维的造就
提出了更高的要求。
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