Computer Science - 4CP0 PearsonEdexcel

Binary

Übersicht

A computer's processor only ever switches between two electrical states, and everything it stores or calculates has to be built out of those two states. Numbers, letters, photographs and even the instructions of the program itself are all, deep down, patterns of binary digits.

In this lesson you will learn to convert confidently between binary, denary and hexadecimal, add two binary numbers and recognise when the result overflows an 8-bit register, shift a binary pattern left and right, and represent both positive and negative whole numbers using sign-and-magnitude and two's complement.

Ziele

  1. Understand that computers use binary to represent data (numbers, text, sound, graphics) and program instructions
  2. Understand how computers represent and manipulate numbers (unsigned integers, signed integers (sign and magnitude, two's complement))
  3. Be able to convert between binary and denary whole numbers (0-255)
  4. Understand how to perform binary arithmetic (add, shifts (logical and arithmetic)) and understand the concept of overflow
  5. Understand why hexadecimal notation is used and be able to convert between hexadecimal and binary

Lektionshinweis

A computer's circuits are built from switches that are only ever fully on or fully off; there is no reliable middle state to detect at high speed. Binary, the base-2 number system using only the digits 0 and 1, maps perfectly onto this: 1 for on, 0 for off. Every kind of data a computer handles, whole numbers, text, sound, images and even the program instructions themselves, is ultimately stored as a pattern of these binary digits (bits), just interpreted differently depending on what it represents.

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Unterrichtsbewertung

Herzlichen Glückwunsch zum Abschluss der Lektion über Binary. Jetzt, da Sie die wichtigsten Konzepte und Ideen erkundet haben,

Sie werden auf eine Mischung verschiedener Fragetypen stoßen, darunter Multiple-Choice-Fragen, Kurzantwortfragen und Aufsatzfragen. Jede Frage ist sorgfältig ausgearbeitet, um verschiedene Aspekte Ihres Wissens und Ihrer kritischen Denkfähigkeiten zu bewerten.

Nutzen Sie diesen Bewertungsteil als Gelegenheit, Ihr Verständnis des Themas zu festigen und Bereiche zu identifizieren, in denen Sie möglicherweise zusätzlichen Lernbedarf haben.

  1. What is the denary value of the 8-bit binary number 00110010? A) 48 B) 50 C) 52 D) 56 Answer: B
  2. How many bits are grouped together to form a single hexadecimal digit? A) 2 B) 3 C) 4 D) 8 Answer: C
  3. An 8-bit unsigned register adds 250 and 10. What happens? A) The result 260 is stored correctly B) Overflow occurs and the stored result is incorrect C) The register automatically becomes 16-bit D) The addition is rejected and nothing is stored Answer: B
  4. Which type of shift copies the sign bit into new positions created by a right shift? A) Logical shift B) Arithmetic shift C) Circular shift D) Hexadecimal shift Answer: B
  5. In two's complement, what does the leftmost bit of an 8-bit number represent? A) A place value of +128 B) A place value of -128 C) Always 0 D) The number of bits used Answer: B

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