我们来一步步看懂PLC中二进制乘法的计算过程。
PLC(可编程逻辑控制器)在处理数值运算时,尤其是在处理数字量输入/输出或内部计数/定时等任务时,经常需要执行二进制乘法。虽然现代PLC通常有内置的乘法指令(例如在高速处理模块或特定指令集中),但理解其基本原理对于调试、优化或在没有直接指令的情况下实现类似功能非常有帮助。
二进制乘法在硬件(包括PLC的处理器)中通常使用"移位-加法"算法来实现,这与我们手算乘法(列竖式)的过程非常相似。
"基本原理:"
二进制乘法只涉及两个操作:"0" 和 "1"。
乘法规则: `0 x = 0`, `1 x = x`
加法规则:二进制加法需要考虑进位。
因此,二进制乘法可以分解为一系列的"部分积"累加的过程。每个部分积对应被乘数的一位。
"与手算乘法的类比:"
想象一下你用二进制手算 `1011 (11)` 乘以 `101 (5)`:
```
1011 (被乘数)
x 101 (乘数)
-------
1011 (第一步:用乘数的最低位 1 乘以被乘数,结果不变
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十进制乘法大家从小学都知道,但是二进制是如何进行乘法计算的呢?
让我们一起来了解了解。
基本规则
同十进制乘法一样,0乘任何数都是0,1乘任何数都是1。这和十进制是一样的,区别是二进制只有0和1。
就是这样:0×0=0、0×1=0、1×0=0、1×1=1。

乘法计算过程
与十进制数乘法计算一样,先进行各位,再到十位、百位.....,从低到高位。依次进行,对其它位进行乘法。
举例:1101×111

积相加
将所有的部分积按位相加,得到最终的结果。
二进制的加法是逢二进一。1+1的本位得0,同时向前进1。
也可以用网上的二进制乘法计算程序,下面是截图。

还有一种方法,就是转化为十进制数后相乘,再将结果转化为二进制数。
1101=1×2^3+1×2^2+0×2^1+1×2^0=8+4+0+1=13.
111=1×2^2+1×2^1+1×2^0=4+2+1=7.
13×7=91.
1011011=1×2^6+0×2^5+1×2^4+1×2^3+0×2^2+1×2^1+1×2^10=64+0+16+8+0+2+1=91.
计算的结果验证都正确的。

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