1樓:army1椒rz迫
方便做加法,因為在計算機中要用最高位來表示符號,0為整數,1為負數,所以不要補碼做加法的話,就要情況考慮符號位,就會很麻煩,但是用了補碼算正負數的加法就可以很方便
2樓:做而論道
在計算負數、或減法時,利用補碼,就可以用正數、加法來代替。
3樓:沙裡波特
原碼和反碼,沒有任何意義。
計算機中,也沒有原碼反碼。
正負數字,存放在計算機中,就稱為:補碼。
正數,就直接以二進位制存放。
負數,則需要變換一下,再存放。
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如果,僅使用兩位十進位制數,就是 00~99,共有 100 個數字。
減一,就可以用 +99 代替:
28 - 1 = 27
28 + 99 = (1) 27
忽略進位,結果就是相同的。
於是,99,就是-1 的補數;
同理,98,就是-1 的補數;
利用【補數】,就可把「相減」運算,改為「相加」。
利用【補數】,就可把「負數」改為「正數」。
對於「-1」,其對應的【補數】就是:100-1 = 99。
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計算機中,沒有數字。1 和 0,都是**。
八位二進位制**,稱為一個位元組。
0000 0000~1111 1111,共有 256 個**。
-1,就可以用 256- 1 = 255 (=1111 1111) 代替,
-2,就可以用 256- 2 = 254 (=1111 1110) 代替,
那麼,1111 1111 就稱為-1 的補碼;
同理,1111 1110 也就是-2 的補碼。
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計算機中,只有加法器,沒有減法器。
做減法運算,必須使用【補碼】,用加法來操作。
補碼的定義式,如下:
正數的補碼,就是該數字本身。
負數的補碼,就用「模」,加上該負數,即可。
求補碼,並不需要學習「原碼反碼符號位 」這些垃圾知識。
什麼叫做補碼?
4樓:
補碼是用來解決負數在計算機中的表示問題的。正數的補碼就是其本身;負數的補碼是在其原碼的基礎上, 符號位不變, 其餘各位取反, 最後+1. (即在反碼的基礎上+1)。
例:1-1 = 1+(-1) = 00000001(原碼) + 100000001(原碼) =00000001(反碼) +11111110(反碼) = 11111111(反碼)=10000000(原碼) = -0
用反碼運算時,結果為-0,雖然+0和-0都是0,但是看起來總是覺得怪怪的,何況0帶符號沒有任何意義,並且出現了兩個能表示0的二進位制數00000000和10000000。
這讓嚴謹的程式設計師們如何能接受,為了消除歧義,於是出現了反碼。
擴充套件資料
補碼這個編碼方案要解決的是如何在機器中表示負數,其本質意義為用一個正數來表示這個正數對應的負數。所謂-20的補碼是指:如何在機器中用補碼形式表示-20。
具體過程是這樣的:將20的二進位制形式直接寫出00010100,然後所有位取反變成11101011,再加1變成了11101100。最簡單的補碼轉換方式,不必去理會轉換過程中的符號位,只關注轉換前和最終轉換後的符號位就行。
補碼的總前提是機器數,不要忘了機器數的符號位含義,最高位為0表示正數,最高位為1表示負數,而最高位是指機器字長的最左邊一位。位元組數100b,最高位為00000100中的最左邊的0。
5樓:沙裡波特
補碼,應該是最容易理解的知識了。
小學生都可以自己摸索出來。
按照四位二進位制來說,共有 16 組**。
數字 0 的二進位制,就是 0000,
數字 1 的二進位制,就是 0001,
數字 7 的二進位制,就是 0111。
可見下表:
零和正數的補碼
負數怎麼辦?
就從 0000,依次向下減,就行了。那麼:
數字-1 的二進位制,就是 0000-1 = (1) 1111 = 15(十進位制)。
(括號中的 1,是借位,捨棄不要了。)
數字-2 的二進位制,就是 1111-1 = 1110 = 14。
數字-3 的二進位制,就是 1110-1 = 1101 = 13。
數字-8 的二進位制,就是 1000 = 8(十進位制)。
(別再減了。再減,就是 0111 = +7 了。)
可見下表:
負數的補碼
綜合到一起,就是-8~+7 的四位補碼。見下表:
四位補碼
總結:
零和正數的補碼,就是數字本身(也可轉為二進位制)。
負數的補碼,就是: 16+這個負數。
(如果是 8 位二進位制,就改用: 256 + 這個負數。)
整個推算過程,並不需要使用「原碼反碼符號位」這些垃圾。
計算時,使用十進位制,簡單方便。得出的補碼,當然也是十進位制。
如果需要二進位制,就變換一下。
補碼,很難嗎?
如果不涉及原碼反碼符號位,就一點也不難。
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補碼有什麼用呢?
利用補碼,可以把減法運算,轉換成加法。
(所以,在計算機中,有一個加法器,就夠用了。)
例如:6-2 = 4,用補碼運算如下:
6 的補碼是 0110、-2 的補碼是 1110。
0110 + 1110 = (1) 0100 (= 4 的補碼)
(括號中的 1,是進位,捨棄不要了。)
注意:
如果運算結果超出了-8~+7 的範圍,結果將是錯的。
這種現象稱為「溢位」。
再注意一下:進位,並不等於溢位。
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因為補碼的這個特性,所以,在計算機中,只是使用補碼存放資料。
而原碼反碼,在計算機中,都是不存在的。
原碼反碼的用途,只是用於「筆算」。
其實,筆算的方法,並非只有「取反加一」。
原碼反碼,只是磚家為了增加收入,瞎編的垃圾而已。
所以,大家,完全不必在原碼反碼 上浪費時間精力。
但是,考試怎麼辦?
呃 ...,千萬別跟老師較勁,他怎麼講,你就怎麼答吧。
6樓:
0的補碼是00000000。
假設機器的位長為0,正數x的最高位為0,其餘位為數x的值
(8位長為例)
[+0]補= 0 000 000
負數x的補碼錶示為2^n-|x|
[-0]補 = 2^n = 10000 0000 = 0000 0000
綜合[0]補=0000 0000
計算機中的符號數有三種表示方法,即原碼、反碼和補碼。三種表示方法均有符號位和數值位兩部分,符號位都是用0表示「正」,用1表示「負」,而數值位,三種表示方法各不相同。
在計算機系統中,數值一律用補碼來表示和儲存。原因在於,使用補碼,可以將符號位和數值域統一處理;同時,加法和減法也可以統一處理。此外,補碼與原碼相互轉換,其運算過程是相同的,不需要額外的硬體電路。
求給定數值的補碼分以下兩種情況:
正數正整數的補碼是其二進位制表示,與原碼相同
負數求負整數的補碼,將其對應正數二進位制表示所有位取反(包括符號位,0變1,1變0)後加1 。
同一個數字在不同的補碼錶示形式中是不同的。比如-15的補碼,在8位二進位制中是11110001,然而在16位二進位制補碼錶示中,就是1111111111110001。以下都使用8位2進位制來表示。
7樓:做而論道
計算機裡面,只有加法器,沒有減法器,
減法,必須用加法來完成。
對於 100 以內的十進位制數,《減1》,就可以用《加 99》代替。
比如 25 - 1 = 24,可以寫成 25 + 99 = (1)24。
限定了兩位數,-1 和 +99 是等效的。
同樣,-2,可以用 +98 代替。
……它們之間,稱為《補數》。
100 稱為《模》。
利用《模》,求某個負數的《補數》,小學生都會。
---------------------------對於 8 位二進位制數:0000 0000~1111 1111(255),模為256。
-1,可以用 255(1111 1111)代替。
-2,可以用 254(1111 1110)代替。
……這些二進位制數,就稱為負數的《補碼》。
已知一個負數,求其補碼,用模計算一下,大家都能算出來。
求補碼,完全可以用十進位制數來計算。
原碼、反碼、求反加
一、符號位,這些都是用不著的,瞎忽悠人的。
8樓:摳了愛之位
補碼補碼舉例 1、在計算機系統中,數值一律用補碼來表示(儲存)。
主要原因:使用補碼,可以將符號位和其它位統一處理;同時,減法也可按加法來處理。另外,兩個用補
碼錶示的數相加時,如果最高位(符號位)有進位,則進位被捨棄。
2、補碼與原碼的轉換過程幾乎是相同的。
數值的補碼錶示也分兩種情況:
(1)正數的補碼:與原碼相同。
例如,+9的補碼是00001001。
(2)負數的補碼:符號位為1,其餘位為該數絕對值的原碼按位取反;然後整個數加1。
例如,-7的補碼:因為是負數,則符號位為「1」,整個為10000111;其餘7位為-7的絕對值+7的原碼
0000111按位取反為1111000;再加1,所以-7的補碼是11111001。
已知一個數的補碼,求原碼的操作分兩種情況:
(1)如果補碼的符號位為「0」,表示是一個正數,所以補碼就是該數的原碼。
(2)如果補碼的符號位為「1」,表示是一個負數,求原碼的操作可以是:符號位為1,其餘各位取
反,然後再整個數加1。
例如,已知一個補碼為11111001,則原碼是10000111(-7):因為符號位為「1」,表示是一個負
數,所以該位不變,仍為「1」;其餘7位1111001取反後為0000110;再加1,所以是10000111。
在「閒扯原碼、反碼、補碼」檔案中,沒有提到一個很重要的概念「模」。我在這裡稍微介紹一下「模」
的概念:
「模」是指一個計量系統的計數範圍。如時鐘等。計算機也可以看成一個計量機器,它也有一個計量範
圍,即都存在一個「模」。例如:
時鐘的計量範圍是0~11,模=12。
表示n位的計算機計量範圍是0~2^(n)-1,模=2^(n)。
「模」實質上是計量器產生「溢位」的量,它的值在計量器上表示不出來,計量器上只能表示出模的
餘數。任何有模的計量器,均可化減法為加法運算。
例如: 假設當前時針指向10點,而準確時間是6點,調整時間可有以下兩種撥法:
一種是倒撥4小時,即:10-4=6
另一種是順撥8小時:10+8=12+6=6
在以12模的系統中,加8和減4效果是一樣的,因此凡是減4運算,都可以用加8來代替。
對「模」而言,8和4互為補數。實際上以12模的系統中,11和1,10和2,9和3,7和5,6和6都有這個特
性。共同的特點是兩者相加等於模。
對於計算機,其概念和方法完全一樣。n位計算機,設n=8, 所能表示的最大數是11111111,若再
加1稱為100000000(9位),但因只有8位,最高位1自然丟失。又回了00000000,所以8位二進位制系統的
模為2^8。 在這樣的系統中減法問題也可以化成加法問題,只需把減數用相應的補數表示就可以
了。把補數用到計算機對數的處理上,就是補碼。
另外兩個概念
一的補碼(one's complement) 指的是正數=原碼,負數=反碼
而二的補碼(two's complement) 指的就是通常所指的補碼。
這裡補充補碼的代數加減運算:
1、補碼加法
[x+y]補 = [x]補 + [y]補
【例7】x=+0110011,y=-0101001,求[x+y]補
[x]補=00110011 [y]補=11010111
[x+y]補 = [x]補 + [y]補 = 00110011+11010111=00001010
注:因為計算機中運算器的位長是固定的,上述運算中產生的最高位進位將丟掉,所以結果不是
100001010,而是00001010。
2、補碼減法
[x-y]補 = [x]補 - [y]補 = [x]補 + [-y]補
其中[-y]補稱為負補,求負補的方法是:對補碼的每一位(包括符號位)求反,最後末位加「1」。
這裡補充補碼的代數解釋:
任何一個數都可以表示為-a=2^(n-1)-2^(n-1)-a;
這個假設a為正數,那麼-a就是負數。而根據二進位制轉十進位制數的方法,我們可以把a表示為:a=k0*2^0+k1*2^1+k2*2^2+……+k(n-2)*2^(n-2)
這裡k0,k1,k2,k(n-2)是1或者0,而且這裡設a的二進位制位數為n位,即其模為2^(n-1),而2^(n-1)其二項是:1+2^0+2^1+2^2+……+2^(n-2),而式子:-a=2^(n-1)-2^(n-1)-a中,2^(n-1)-a代入a=k0*2^0+k1*2^1+k2*2^2+……+k(n-2)*2^(n-2)和2^(n-1)=1+2^0+2^1+2^2+……+2^(n-2)兩式,2^(n-1)-a=(1-k(n-2))*2^(n-2)+(1-k(n-3))*2^(n-3)+……+(1-k2)*2^2+(1-k1)*2^1+(1-k0)*2^0+1,而這步轉化正是取反再加1的規則的代數原理所在。
因為這裡k0,k1,k2,k3……不是0就是1,所以1-k0,1-k1,1-k2的運算就是二進位制下的取反,而為什麼要加1,追溯起來就是2^(n-1)的二項式最後還有一項1的緣故。而-a=2^(n-1)-2^(n-1)-a中,還有-2^(n-1)這項未解釋,這項就是補碼裡首位的1,首位1在轉化為十進位制時要乘上2^(n-1),這正是n位二進位制的模。
不能貼公式,所以看起來很麻煩,如果寫成代數式子看起來是很方便的。
注:n位二進位制,最高位為符號位,因此表示的數值範圍-2^(n-1) ——2^(n-1) -1,所以模為2^(n-1)。上面提到的8位二進位制模為2^8是因為最高位非符號位,表示的數值範圍為0——2^8-1。
補碼運算為什麼會溢位判斷補碼溢位的方法我知道我
什麼是溢位?溢位,是指資料的大小,超出了編碼所能表示的範圍。不僅是補碼計算,任何形式的計算,都可能產生溢位。比如 1999 年 2000 年 這是用 4 位十進位制表示。當到了 9999 年,再過一年,你如果還用 4 位表示,就會溢位了。如果不限制編碼的位數,那麼,就不存在溢位的問題。無符號數的溢位...
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計算機中,負數為什麼用補碼錶示?這是一個常識性的問題。對於鐘錶,倒撥 5 小時,可以用正撥 7 小時來代替。對於兩位十進位制數,1,可以用 99 來代替。如 25 1 24 25 99 1 24 捨棄進位,結果就是相同的。這裡說到的 5 7 和 1 99 就是互為 補數 的關係。找到了補數,就可以用...
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