二进制(B)、八进制(O)、十进制(D)、十六进制(H)
一.基本概念
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二进制 :基数为2,数码0、1,后缀
B(如101B)。 -
八进制 :基数为8,数码0-7,后缀
O(如76O)。 -
十进制 :基数为10,数码0-9,后缀
D(常省略,如123)。 -
十六进制 :基数为16,数码0-9、A-F(A=10, B=11, ..., F=15),后缀
H(如3FH)。
二、核心转换方法
1. 十进制 → 其他进制(R进制)
方法:除R取余,逆序排列 (整数部分);乘R取整,顺序排列(小数部分,若涉及)。
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整数转换示例 :十进制
25转二进制、八进制、十六进制-
转二进制(R=2):
25 ÷ 2 = 12 余 1→12 ÷ 2 = 6 余 0→6 ÷ 2 = 3 余 0→3 ÷ 2 = 1 余 1→1 ÷ 2 = 0 余 1逆序余数:
11001B -
转八进制(R=8):
25 ÷ 8 = 3 余 1→3 ÷ 8 = 0 余 3逆序余数:
31O -
转十六进制(R=16):
25 ÷ 16 = 1 余 9→1 ÷ 16 = 0 余 1逆序余数:
19H
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2. 其他进制(R进制)→ 十进制
方法:按权展开求和 (权为R^n,n从0开始,整数部分从右往左数,小数部分从左往右数)。
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示例1 :二进制
11001B转十进制1×2^4 + 1×2^3 + 0×2^2 + 0×2^1 + 1×2^0 = 16 + 8 + 0 + 0 + 1 = 25D -
示例2 :八进制
31O转十进制3×8^1 + 1×8^0 = 24 + 1 = 25D -
示例3 :十六进制
19H转十进制1×16^1 + 9×16^0 = 16 + 9 = 25D
3. 二进制 ↔ 八进制/十六进制(快捷转换)
利用分组法 (因为8=2^3,16=2^4,二进制位数与八/十六进制位数有固定倍数关系):
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二进制 → 八进制 :从右往左,每3位二进制一组,不足补0,每组对应1位八进制数码。
示例:
11001B→ 补0为011 001→ 每组转八进制:3 1→31O -
二进制 → 十六进制 :从右往左,每4位二进制一组,不足补0,每组对应1位十六进制数码。
示例:
11001B→ 补0为0001 1001→ 每组转十六进制:1 9→19H -
八进制/十六进制 → 二进制:反向操作,1位八/十六进制数码对应3/4位二进制数码。
示例:
31O→3=011,1=001→011001B;19H→1=0001,9=1001→00011001B
4. 八进制 ↔ 十六进制
间接转换:通过二进制或十进制中转(优先用二进制更快捷)。
示例:31O→ 11001B→ 19H
三、常见软考考点
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快速计算 :如
2^n对应的十进制值(2^10=1024,2^16=65536等,常考内存容量计算)。 -
小数转换 :若涉及小数部分(如
0.625D转二进制),用"乘2取整,顺序排列":0.625×2=1.25 取整1→0.25×2=0.5 取整0→0.5×2=1.0 取整1→0.101B。 -
负数表示 :原码、反码、补码(初级软考可能涉及基础概念,如
+5和-5的补码表示)。-
补码规则:正数补码=原码;负数补码=反码+1(反码=原码符号位不变,其余位取反)。
示例:8位二进制中,
-5的原码10000101→ 反码11111010→ 补码11111011。
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四、练习例题
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十进制
42转二进制、八进制、十六进制:- 二进制:
101010B;八进制:52O;十六进制:2AH。
- 二进制:
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十六进制
3E7H转十进制:3×16² + 14×16¹ +7×16⁰ = 768 + 224 +7 = 999D。 -
二进制
101101.11B转十进制:1×2^5 +0×2^4 +1×2^3 +1×2^2 +0×2^1 +1×2^0 +1×2^-1 +1×2^-2 = 32+8+4+1+0.5+0.25=45.75D。
五、原码(True Form)
定义:符号位+数值的绝对值(最简单的编码)。
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正数:符号位
0+ 数值二进制(如+5的8位原码:00000101)。 -
负数:符号位
1+ 数值绝对值的二进制(如-5的8位原码:10000101)。
特点:
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直观,但不利于计算机运算(如
+5 + (-5)的原码相加:00000101 + 10000101 = 10001010,结果为-10,错误)。 -
存在
+0和-0两种零表示(8位原码中00000000是+0,10000000是-0)。
六、反码(One's Complement)
定义:原码的"符号位不变,数值位取反"。
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正数:反码=原码(如
+5的8位反码:00000101)。 -
负数:符号位
1+ 数值位逐位取反(0变1,1变0,如-5的原码10000101→反码11111010)。
特点:
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解决了原码部分运算问题,但仍存在
+0和-0(8位反码中00000000是+0,11111111是-0)。 -
运算时需注意"循环进位"(若最高位有进位,需加到最低位,如
+5 + (-5)的反码相加:00000101 + 11111010 = 11111111,即-0)。
七、补码(Two's Complement)
定义 :反码+1(计算机中唯一实际使用的有符号数编码,解决了原码、反码的缺陷)。
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正数:补码=原码=反码(如
+5的8位补码:00000101)。 -
负数:反码
+1(如-5的反码11111010+1 → 补码11111011)。
快速计算负数的补码:
原码符号位不变,从右往左找到第一个1,其右侧数值位不变,左侧数值位取反(如-5原码10000101→找到右数第1个1在第1位,右侧无位,左侧数值位00001取反为11110→补码11111011)。
特点:
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零唯一 :8位补码中
0只有00000000(-0的补码11111111 +1 = 100000000,溢出后取8位为00000000)。 -
运算直接 :加减法统一为加法(无需判断符号,如
+5 + (-5)的补码相加:00000101 + 11111011 = 100000000,溢出舍去高位,结果为00000000(0))。 -
表示范围更大 :n位补码的表示范围为
-2^(n-1) ~ 2^(n-1)-1(如8位补码:-128 ~ +127,而原码/反码是-127 ~ +127)。
八.中央处理器
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组成:运算器(ALU、AC、DR、PSW)+ 控制器(PC、IR、ID、时序)+ 寄存器组
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功能:指令控制、操作控制、时间控制、数据加工、中断处理
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性能指标:主频、时钟周期、CPI、IPS、CPU时间 = 指令数 × CPI × 时钟周期
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流水线:
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分段并行(取指→译码→执行→写回)
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周期 = 最慢段耗时
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执行 n 条总时间 = (段数 + n - 1) × 周期
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易混:PC(下条指令地址)≠ IR(当前指令);PSW 存状态标志;Cache 属存储系统但常联动考
九.子网划分
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IP 地址 :点分十进制,32 位二进制;由网络位 + 主机位组成
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默认分类:
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A 类:0.0.0.0~127.255.255.255,掩码 255.0.0.0(/8)
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B 类:128.0.0.0~191.255.255.255,掩码 255.255.0.0(/16)
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C 类:192.0.0.0~223.255.255.255,掩码 255.255.255.0(/24)
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子网划分核心 :借主机位 当子网位,掩码变长(如 /24→/26)
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子网掩码作用 :1 为网络位,0 为主机位;与 IP 按位与得子网地址
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关键公式:
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子网数 = 2^借位位数(去掉全0全1时可减少)
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每子网主机数 = 2^剩余主机位 - 2(去掉网络地址和广播地址)
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地址计算:
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块大小 = 256 - 掩码某段值(如 255.255.255.192 → 块 64)
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子网地址 = IP 所在块起始值
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广播地址 = 下一子网起始 - 1
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可用主机 = 子网地址+1 ~ 广播地址-1
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CIDR:无类域间路由,形如 IP/前缀长度(如 192.168.1.0/26)
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常考:给定 IP+掩码求网络地址/广播/可用范围;按主机数或子网数算掩码
