Первод чисел со знаком в двоичный код

Представление целых чисел: прямой код, код со сдвигом, дополнительный код — Викиконспекты

первод чисел со знаком в двоичный код

Прямой код — способ представления двоичных чисел с фиксированной запятой в . Для этого достаточно перевести число в двоичную систему счисления, а затем заполнить нулями свободные слева разряды Однако, при использовании для чисел со знаком, у прямого кода есть два недостатка: В прямом. Следующий калькулятор разработан для перевода введенного вами целого числового значения в двоичный вид кода, также калькулятор показывает. Прямой код — способ представления двоичных чисел с состоит из одноразрядного кода знака (битового знака) — двоичной цифры 0, . А как перевести 0, в прямой,обратный и дополнительный коды?.

Перевод чисел из одной системы счисления в другую

При выводе таких чисел из машины происходит обратное преобразование в отрицательные десятичные числа. Как компьютер выполняет арифметические действия над целыми числами? Сложение и вычитание В большинстве компьютеров операция вычитания не используется. Вместо нее производится сложение обратных или дополнительных кодов уменьшаемого и вычитаемого. Это позволяет существенно упростить конструкцию АЛУ.

Здесь при сложении чисел А и В имеют место четыре основных и два особых случая: А и В положительные.

Прямой, дополнительный и обратный коды

При суммировании складываются все разряды, включая разряд знака. Так как знаковые разряды положительных слагаемых равны нулю, разряд знака суммы тоже равен нулю. А положительное, B отрицательное и по абсолютной величине больше, чем А.

первод чисел со знаком в двоичный код

Получен правильный результат в обратном коде. При переводе в прямой код биты цифровой части результата инвертируются: А положительное, B отрицательное и по абсолютной величине меньше, чем А. Компьютер исправляет полученный первоначально неправильный результат 6 вместо 7 переносом единицы из знакового разряда в младший разряд суммы. А и В отрицательные. Полученный первоначально неправильный результат обратный код числа вместо обратного кода числа компьютер исправляет переносом единицы из знакового разряда в младший разряд суммы.

При переводе результата в прямой код биты цифровой части числа инвертируются: При сложении может возникнуть ситуация, когда старшие разряды результата операции не помещаются в отведенной для него области памяти. Такая ситуация называется переполнением разрядной сетки формата числа. Для обнаружения переполнения и оповещения о возникшей ошибке в компьютере используются специальные средства.

Ниже приведены два возможных случая переполнения. Это вызывает несовпадение знака суммы и знаков слагаемых, что является свидетельством переполнения разрядной сетки. А и В отрицательные, сумма абсолютных величин А и В больше, либо равна 2n Здесь знак суммы тоже не совпадает со знаками слагаемых, что свидетельствует о переполнении разрядной сетки. Здесь также имеют место рассмотренные выше шесть случаев: Здесь нет отличий от случая 1, рассмотренного для обратного кода.

Получен правильный результат в дополнительном коде. При переводе в прямой код биты цифровой части результата инвертируются и к младшему разряду прибавляется единица: Единицу переноса из знакового разряда компьютер отбрасывает. Случаи переполнения для дополнительных кодов рассматриваются по аналогии со случаями 5 и 6 для обратных кодов. Сравнение рассмотренных форм кодирования целых чисел со знаком показывает: Умножение и деление Во многих компьютерах умножение производится как последовательность сложений и сдвигов.

первод чисел со знаком в двоичный код

Для этого в АЛУ имеется регистр, называемый накапливающим сумматором, который до начала выполнения операции содержит число ноль. Другой регистр АЛУ, участвующий в выполнении этой операции, вначале содержит множитель. Затем по мере выполнения сложений содержащееся в нем число уменьшается, пока не достигнет нулевого значения.

Для иллюстрации умножим на Деление для компьютера является трудной операцией. Обычно оно реализуется путем многократного прибавления к делимому дополнительного кода делителя. Как представляются в компьютере вещественные числа? Система вещественных чисел в математических вычислениях предполагается непрерывной и бесконечной, то есть не имеющей ограничений на диапазон и точность представления чисел.

Однако в компьютерах числа хранятся в регистрах и ячейках памяти с ограниченным количеством разрядов.

первод чисел со знаком в двоичный код

Дополнительный код дополнение до двух [ править ] Нумерация двоичных чисел в представлении c дополнением до двух. Чаще всего для представления отрицательных чисел используется код с дополнением до двух англ. Алгоритм получения дополнительного кода числа: Для получения из дополнительного кода самого числа нужно инвертировать все разряды кода и прибавить к нему единицу.

Можно проверить правильность, сложив дополнительный код с самим числом: Длинная арифметика для чисел, представленных с помощью кода с дополнением до двух[ править ] Дополнительный код также удобно использовать для вычислений в длинной арифметике, особенно для операций сложения и вычитания. Это операции удобно выполнять с числами одинаковой длины, поэтому в старшие разряды меньшего числа нужно поместить нули если число положительно или единицы если число отрицательно.

Тогда числа будут выглядеть следующим образом: Удобство заключается в том, что нам не обязательно проделывать операции сложения с каждой парой бит, если мы знаем, что на этом отрезке в числах стоят либо единицы, либо нули.

Таким образом, на этом отрезке в получившемся числе тоже будут либо только единицы, либо только нули. Операцию сложения можно выполнить только один раз для старших битов, таким образом мы узнаем знак получившегося числа. Вычитание тоже выполняется просто: Однако умножение с числами, представленными дополнительным кодом, выполнять не всегда оптимально: Лучше для умножение использовать прямой код бит под знак.

Обычно такой алгоритм работает быстрее, чем выполнение операции напрямую с двоичными числами. Для деления обычно тоже лучше использовать прямой код. Достоинства представления чисел с помощью кода с дополнением до двух[ править ] Возможность заменить арифметическую операцию вычитания операцией сложения и сделать операции сложения одинаковыми для знаковых и беззнаковых типов данных, что существенно упрощает архитектуру процессора и увеличивает его быстродействие.

Недостатки представления чисел с помощью кода с дополнением до двух[ править ] Ряд положительных и отрицательных чисел несимметричен, но это не так важно: В отличие от сложения, числа в дополнительном коде нельзя сравнивать как беззнаковые, или вычитать без расширения разрядности. Несмотря на недостатки, дополнение до двух в современных вычислительных системах используется чаще .