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计算机内部的运算法

发布时间:2022-11-26 22:59:33

㈠ 电脑是怎么算加减法的

在电脑内部,所有的运算都是加法。

  1. 首先,计算机把数转换成二进制(全是0、1代码,转换都是按现成的程序进行),
    如果计算加法,则把两数按位相加。

  2. 如果是计算减法,则把减数取补码(就是按位把0换成1,取后八位为 00000010 ,13=00001101 ,取13的补码为 11110010 ,加1 后为 11110011 ,相加有 00001111+11110011=100000010 ,转换都是按现成的程序进行)

拓展资料

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,数据在 计算机中主要是以补码的形式存储的。计算机中的二进制则是一个非常微小的开关,用“开”来表示1,“关”来表示0。

㈡ 计算机内部数据运算

在计算机内部数据运算是大量的,既有数值运算,也有逻辑运算。涉及到不同类型数据的表示、各种运算类型及运算规则的使用。

一、基本运算类型

计算机中的运算分为数值运算和非数值运算。数值运算包括函数、求解方程、微分、积分、概率统计等;非数值运算包括排序、查找、比较、逻辑推理等。不管这些运算有多么复杂,都可以通过巨量的基本运算实现。因此基本运算占有极其重要地位。

1.计算机中的基本运算

(1)基本算术运算 基本算术运算指的是加、减、乘、除四则运算。由于计算机中采用二进制,使基本算术运算大大简化。下面是加法和乘法的运算法则:

0+0=0,1+0=1,0+1=1,1+1=10

0×0=0,1×0=0,0×1=0,1×1=1

加法是最基本和使用最广泛的运算。减法可以通过补码的加法实现;乘法、除法可以通过连加或移位操作实现;较为复杂的求模、求余也可以通过加法及其变形实现。正是简单的基本运算法则简化了物理设备,保证了机器的高速度,才使得计算机能够通过巨量的基本运算解决复杂的计算问题。

(2)移位 二进制数据移位实际是数据的乘2的幂的操作。例如将二进制数00000111乘以2即是把该数左移了1位,末尾补0的操作:

信息技术基础第一册基础篇(第二版)

0000111左移1位,即为0001110,就是该数乘2的结果。

移位的应用还在数据检验、信息传输等方面有广泛的应用。

2.运算的优先级

解决复杂问题时,可能需要构造一个复杂的表达式,其中包含许多不同类型的运算,只有按运算类型的优先级次序运算才能保证结果的正确性。下面给出各类运算优先级从高到低的排列:

()、算术运算、关系运算、逻辑非、逻辑与、逻辑或和逻辑异或。

注意:算术运算按其自身优先级排序。同等运算左侧优先。

二、关系运算

“关系”是指数学表达式的值之间存在的逻辑关系,关系运算的对象必须是有确定算术值的量。通常用于比较数字量值的状态。

1.关系运算符

关系运算符是对两个算术表达式进行比较的运算符号。关系运算符有6种符号,它们是:>、<、>=、<=、=和!=或(<>),分别表示大于、小于、大于或等于、小于或等于、等于和不等于。

2.关系表达式

用关系运算符把两个数学表达式连接起来的式子称作关系表达式。数学表达式是关系运算的对象,是最终有确定算术值的量。例如:8=6、a+b>=c-d、x!=y、x<90等都是关系表达式。

3.关系表达式的运算

由于算术运算的级别高于关系运算,因此,在进行关系表达式运算时,首先要计算数学表达式的值,得到两个数值量,然后对它们作关系运算,最后得出逻辑值。

关系表达式运算的结果为逻辑值,“1”代表逻辑真,“0”代表逻辑假。

例2-13:0>9其逻辑值为0。

例2-14:当X=3,Y=5时,确定关系表达式X+2<2Y-1的值。

解:在给定条件下:X+2=5,2Y-1=9;可得:X+2<2Y-1即为5<9,结果为真;则:关系表达式的值为1。

三、逻辑运算

逻辑是指条件与结论之间的关系,因此,逻辑运算是指对因果关系进行分析的一种运算,运算结果并不表示数值大小,而是表示逻辑概念,运算的结果为逻辑值,“1”代表逻辑真,“0”代表逻辑假。

1.逻辑运算

逻辑量之间的运算称为逻辑运算。计算机中的逻辑关系是一种二值逻辑,二值逻辑表示“成立”、“不成立”、“真”或“假”等。如果是若干二进制数位组成逻辑数据,进行逻辑运算时,每位之间相互独立,运算按位进行,不存在算术运算中的进位和借位,运算结果仍是逻辑数据。

2.基本逻辑运算

逻辑运算主要包括三种基本运算:逻辑“或”(逻辑加法)、逻辑“与”(逻辑乘法)和逻辑“非”(逻辑否定)。此外,“异或”运算在计算机中有广泛的应用。其他复杂的逻辑关系可通过以上基本逻辑运算组合实现。

(1)逻辑“或”运算 逻辑“或”用OR或“∨”、“+”等符号来表示。运算规则如下:

0∨0=0,0∨1=1,1∨0=1,1∨1=1

从以上规则可见,在给定的逻辑变量中,A或B只要有一个为1,其逻辑值为1。可见,逻辑加法有“或”的意义。

(2)逻辑“与”逻辑“与”用AND或“∧”、“×”、“·”等符号来表示。运算规则如下:

0∧0=0,0∧1=0,1∧0=0,1∧1=1

不难看出,逻辑“与”有乘法的意义。它表示只有当参与运算的逻辑变量都同时取值为1时,逻辑值才为1。

(3)逻辑“非”逻辑非为单目运算,即对逻辑量自身的运算。逻辑非用NOT或在逻辑量上加“-”符号来表示。运算规则为:

=1,

=0]]

(4)逻辑异或运算(半加运算)逻辑异或又称作半加,通常用XOR或符号“⊕”表示,其运算规则为:

0⊕0=0 0⊕1=1 1⊕0=1 1⊕1=01

从以上规则可以看出,当两个逻辑变量相异时,逻辑值为1,当两个逻辑变量相同时,逻辑值为0。也确实有“半加”的意义。

下面给出逻辑运算的真值表(表2-5)供参考:

表2-5 逻辑运算的真值表

3.逻辑表达式及其运算

用逻辑运算符号把若干个逻辑变量连接起来,用于表达和推演逻辑关系的表达式,称作逻辑表达式。逻辑变量是逻辑运算的对象,它可以是逻辑常量或最终有确定逻辑值的变量和关系表达式。例如:

P∧Q、P∨Q∨R∧S、X<2 AND Y>X+3、NOT(P∨Q)等都是逻辑表达式。

逻辑运算的优先级以逻辑非最高,而后依次为:逻辑与、逻辑或和逻辑异或。一个复杂的逻辑表达式往往包含许多不同逻辑运算,只有按运算类型的优先级次序运算才能保证结果的正确性。

4.逻辑运算举例

例2-15:当X=6,Y=1时,求NOT(X+Y>5 OR X-Y>5 AND X/5=Y)的逻辑值。计算过程:

NOT(X+Y>5 AND(X-Y>5 OR X/3=Y))=NOT(7>5 AND(5>5 OR 2=2))=NOT(7>5 AND(0 OR 1)=NOT(1 AND 1)=NOT(1)=0

㈢ 计算机的内部是怎样进行计算的

我们的每一步操作,由程序把它变成高级语言,再变成汇编语言,再编译成机器认识的机器语言,就是由0和1组成的代码,然后由CPU里的加法器减法器相与相或非器等等复杂的运算器进行计算,得出结果再经过一系列过程,最后显示给我们。望采纳

㈣ 计算机的运算方式是什么

二进制和逻辑运算(比较大小如:
0<1 返回true 1<0 返回false)

㈤ 计算机中逻辑运算包括多少种

一共包含四种逻辑运算,分别是逻辑与(And)、逻辑或(Or)、逻辑非(Not)、逻辑异或(Xor)。

逻辑运算通常用来测试真假值。最常见到的逻辑运算就是循环的处理,用来判断是否该离开循环或继续执行循环内的指令。逻辑运算包括联合、相交、相减。在图形处理操作中引用了这种逻辑运算方法以使简单的基本图形组合产生新的形体,并由二维逻辑运算发展到三维图形的逻辑运算。

由于布尔在符号逻辑运算中的特殊贡献,很多计算机语言中将逻辑运算称为布尔运算,将其结果称为布尔值。最常见到的逻辑运算就是循环的处理,用来判断是否该离开循环或继续执行循环内的指令。

(5)计算机内部的运算法扩展阅读:

逻辑常量与变量:逻辑常量只有两个,即0和1,用来表示两个对立的逻辑状态。逻辑变量与普通代数一样,也可以用字母、符号、数字及其组合来表示,但它们之间有着本质区别,因为逻辑常量的取值只有两个,即0和1,而没有中间值。

逻辑运算:在逻辑代数中,有与、或、非三种基本逻辑运算。表示逻辑运算的方法有多种,如语句描述、逻辑代数式、真值表、卡诺图等。

逻辑函数:逻辑函数是由逻辑变量、常量通过运算符连接起来的代数式。同样,逻辑函数也可以用表格和图形的形式表示。

逻辑代数:逻辑代数是研究逻辑函数运算和化简的一种数学系统。逻辑函数的运算和化简是数字电路课程的基础,也是数字电路分析和设计的关键。

参考资料来源:网络-逻辑运算

㈥ !在计算机内部是怎样运算的 如 !2等于几 其二进制是怎么算的 希望详细点说明

!是在一些编程语言编译前的语法。
比如"!" "<>" "#" 在一些编程语言都代表着不等的运算符,通过各自不同的编程语言的编译器编译后以二进制传输给cpu

加法法则: 0+0=0,0+1=1+0=1,1+1=10

减法,当需要向上一位借数时,必须把上一位的1看成下一位的(2)10。

减法法则: 0 - 0 = 0 1 - 0 = 1 1 - 1 = 0 0 - 1 = 1 有借位,借1当(10) 看成2 0 - 1 - 1 = 0 有借位 1 - 1 - 1 = 1 有借位。

乘法法则: 0×0=0,0×1=1×0=0,1×1=1

除法应注意: 0÷0 = 0 0÷1 = 0 1÷0 = 0 (无意义)

除法法则: 0÷1=0,1÷1=1

二进制的或运算:遇1得1 二进制的与运算:遇0得0 二进制的非运算:各位取反

㈦ 计算机的运算方法及原理是什么

1.计算机技术的内容非常广泛,可粗略分为计算机系统技术、计算机器件技术、计算机部件技术和计算机组装技术等几个方面。
2.计算机技术包括:运算方法的基本原理与运算器设计、指令系统、中央处理器(CPU)设计、流水线原理及其在CPU设计中的应用、存储体系、总线与输入输出。

㈧ 计算机内部使用什么技术计算

计算机内部使用二进制计算。二进制在数学和数字电路中指以2为基数的记数系统,这一系统中通常使用两个不同的符号0和1来表示。现代计算机和依赖计算机的设备里都用到了二进制。

本文环境:windows10、Dell G3。

计算机内部使用二进制计算。

二进制(binary)在数学和数字电路中指以2为基数的记数系统,以2为基数代表系统是二进位制的。这一系统中,通常用两个不同的符号0(代表零)和1(代表一)来表示。数字电子电路中,逻辑门的实现直接应用了二进制,因此现代的计算机和依赖计算机的设备里都用到二进制。每个数字称为一个比特(Bit,Binary digit的缩写)。

二进制计算:

加法

二进制加法有四种情况: 0+0=0,0+1=1,1+0=1,1+1=10(0 进位为1)。

乘法

二进制乘法有四种情况: 0×0=0,1×0=0,0×1=0,1×1=1。

减法

二进制减法有四种情况:0-0=0,1-0=1,1-1=0,0-1=1。

除法

二进制除法有两种情况(除数只能为1):0÷1=0,1÷1=1。

㈨ 计算机内部使用什么计算

计算机内部使用二进制数来计数。
这种数值的基数为2,采用“逢二进一”;计算机内部计数、存储数据,全部采用二进制;虽然计算机内部采用二进制数进行计算、存储,但输出给使用者的往往不是二进制0、1代码。
数字电子电路中,逻辑门的实现直接应用了二进制,因此现代的计算机和依赖计算机的设备里都用到二进制。每个数字称为一个比特(Bit,Binary digit的缩写)。

㈩ 知识点,计算机是如何做算术的

计算机通过机器语言表达信息并进来逻辑运算进行计算的。电压变化引起,把高低电压转换当成二进制,即0和1。第一,二进制的运算算术运算二进制的加法: 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=10(向高位进位) 第二,二进制的减法: 0-0=0 0-1=1(向高位借位) 1-0=1 1-1=0 (模二加运算或异或运算) 第三,二进制的乘法: 0 * 0 = 0 0 * 1 = 0 1 * 0 = 0 1 * 1 = 1 第四,二进制的除法: 0÷0 = 0 0÷1 = 0 1÷0 = 0 (无意义) 1÷1 = 1 第五,逻辑运算二进制的或运算:遇1得1 二进制的与运算:遇0得0 二进制的非运算:各位取反

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