
【計】 binary carry
binary system
【計】 B; BIN; scale-of-two
【經】 binary
carry
【計】 C; carry
二進制進位(Binary Carry)是計算機科學與數字電路中的核心運算機制,指二進制加法中某一位的數值達到基數2時向高位傳遞的運算規則。其英文術語"carry"源自拉丁語"carricare",意為“承載”,對應中文“進位”的物理意義。
二進制進位遵循“逢二進一”原則,數學上可表示為: $$ begin{aligned} 0_2 + 0_2 &= 0_2 0_2 + 1_2 &= 1_2 1_2 + 1_2 &= 10_2 quad (text{産生進位}) end{aligned} $$ 這種運算規則構成所有數字電路的基礎邏輯,如《計算機組成與設計》中詳述的加法器電路實現原理。
漢英詞典中“進位”對應三種英文釋義:
該運算機制的理論基礎可追溯至萊布尼茨1703年發表的《二進制算術》,其在現代計算機體系中的實現标準收錄于ISO/IEC 9899國際編程語言規範。
二進制進位是二進制數系統中數值超過當前位數限制時向高位傳遞的機制。二進制每一位隻有0和1兩種狀态,當某一位的值達到基數2時,必須向高位進1,類似于十進制中“逢十進一”的規則。以下是關鍵點解釋:
基本規則
二進制每一位的權重是2的幂次(如個位是2⁰,十位是2¹)。當某一位相加結果為2時,該位歸0并向左鄰高位進1。例如:
$$1_2 + 1_2 = 10_2$$
這裡個位1+1=2(等于基數2),因此個位寫0,向十位進1。
加法中的連續進位
若高位因進位再次達到2,則繼續向更高位傳遞。例如:
$$111_2 + 101_2 = 1100_2$$
計算過程中,個位1+1=10(進1),中間位1+0+1=10(再進1),最終高位1+1+1=11。
與十進制的對比
十進制進位條件是某位達到10,而二進制進位條件是達到2,但邏輯本質相同。例如:
十進制:9+1=10(個位歸0,進1);
二進制:1+1=10(原理類似)。
應用場景
二進制進位是計算機運算的基礎,如CPU的加法器電路通過邏輯門實現逐位計算與進位傳遞。它也出現在數據存儲、網絡協議等底層系統中。
二進制進位的核心是“逢二進一”,通過向高位傳遞溢出值來擴展數值表示範圍,這是所有二進制運算(如加減乘除)的基石。
【别人正在浏覽】