Προσδιορίζοντας τις δύο βασικές πράξεις της πρόσθεσης και της αφαίρεσης των δυαδικών αριθμών παρουσιάζουμε παραδείγματα όπου βοηθούν στην κατανόηση των πράξεων και των αλγορίθμων που διέπουν τις πράξεις αυτές
Πρόσθεση
Η πρόσθεση δύο ή περισσοτέρων δυαδικών αριθμών γίνεται όπως και με την πρόσθεση στο δεκαδικό σύστημα. Υπάρχουν όμως οι εξής κανόνες
0+1 =1
1+0 =1
0+0= 0
1+1= 0 και κρατούμενο σε μεταφορά 1
Η πράξη 1+1 ίσως να φαντάζει ακατανόητη αλλά στο δυαδικό είναι απλή. Γνωρίζουμε και από το δεκαδικό σύστημα ότι 1+1= 2 . Συνεπώς στο δυαδικό ισχύει 1+1=10. Αν έχουμε στην συνέχεια και άλλους αριθμούς να προστεθούν τότε μεταφέρεται ο άσσος στην επόμενη πράξη. Ας δούμε το παρακάτω παράδειγμα.
1 1 κρατούμενο
1 0 0 1 0 18
1 1 0 0 0 αποτέλεσμα 24
Αφαίρεση
Η αφαίρεση μπορεί να υλοποιηθεί με την πρόσθεση ενός θετικού με αρνητικό αριθμό, δηλαδή θα απεικονιζόταν ως x + ( - ψ).
Σε αυτή την περίπτωση θα πρέπει να ορίσουμε σε πια εμφάνιση θα απεικονίζεται ο αρνητικός αριθμός καθώς και πόσα bit ακρίβειας απεικονίζουν τον αριθμό.
Συμπλήρωμα ως προς ένα
Ο αλγόριθμος υπολογισμού της αφαίρεση σε συμπλήρωμα ως προς ένα περιγράφετε απλά ως εξής,
Πρώτα θα πρέπει να δηλώσουμε την ακρίβεια των bits του αποτελέσματος. Στην συνέχεια ο αφαιρετέος θεωρείται ότι δεν είναι προσημασμένος και υπολογίζετε έτσι ο αρνητικός του με βάση την αντιστροφή των 1 σε 0 και των 0 σε 1 όπως ορίζει το συμπλήρωμα ως προς ένα. Στην συνέχεια υλοποιείται η πρόσθεση. Με βάση τα bit της ακρίβειας που έχουμε ορίσει αν περισσεύει 1 αυτός προστίθεται στο αποτέλεσμα και η πράξη τερματίζει. Αν περισσεύει 0 υπολογίζεται ξανά το συμπλήρωμα ως προς ένα του αποτελέσματος και θέτουμε αρνητικό πρόσημο ορίζοντας ένα άσσο στην αρχή.
Παράδειγμα 1
Να γίνει η πράξη 26-11 στο δυαδικό σύστημα με ακρίβεια 4bit και με εμφάνιση συμπληρώματος ως προς ένα.
Απάντηση
Δεκαδική μορφή Δυαδική μορφή Συμπλήρωμα ως προς 1 Πράξη
26 11010 (26) 11010
11- 1011 (11) 0100 (-11) 0100+
15 11110 περισσεύει 1
Συνεπώς θα είναι
1110
1+
1111 ( 15)
Παράδειγμα 2
Να γίνει η πράξη 10-26 στο δυαδικό σύστημα με ακρίβεια 5bit και με εμφάνιση συμπληρώματος ως προς ένα.
Απάντηση
Δεκαδική μορφή Δυαδική μορφή Συμπλήρωμα ως προς 1 Πράξη
10 1010(10) 1010
26- 11010 (26) 00101(-26) 00101+
-16 01111
περισσεύει 0
Συνεπώς θα είναι
Συμπλήρωμα ως προς 1 του 1111 είναι το 0000 και τοποθετούμε αρνητικό πρόσημο άρα τελικό αποτέλεσμα 10000 (-16)
Συμπλήρωμα ως προς δύο
Στην περίπτωση υπολογισμού της αφαίρεσης με το συμπλήρωμα ως προς 2 η πράξη εκτελείτε ξανά με την βοήθεια της πρόσθεσης ενός θετικού με αρνητικό αριθμό, δηλαδή ως x + ( - ψ).
Ο αλγόριθμός υπολογισμού της αφαίρεσης σε συμπλήρωμα ως προς 2 περιγράφεται απλά ως εξής
Υπολογίζουμε το συμπλήρωμα ως προς 2 του αφαιρετέου όπως ορίζεται. Στην συνέχεια προσθέτουμε τους αριθμούς και προκύπτει το αποτέλεσμα.
Να γίνει η πράξη 10-26 στο δυαδικό σύστημα με ακρίβεια 5bit και με εμφάνιση συμπληρώματος ως προς 2.
Απάντηση
Δεκαδική μορφή Δυαδική μορφή Συμπλήρωμα ως προς 2 Πράξη
10 1010 (10) 1010
26- 11010 (26) 00110(-26) 00110+
-16 10000
Συνεπώς το 10000 θα είναι ο -16
Δημοσίευση σχολίου