W informatyce kod binarny jest językiem maszyn. Składa się tylko z dwóch cyfr, 0 i 1. Dzięki temu jest łatwy do zrozumienia przez komputery i stanowi podstawę wszystkich operacji komputerowych. Jeśli chodzi o zapisywanie liczb ujemnych w kodzie binarnym, sprawy mogą stać się nieco skomplikowane. Istnieją jednak konkretne metody, które omówimy w tym artykule.
Konwersja liczb na kod binarny
Zanim przejdziemy do zapisu liczb ujemnych w kodzie binarnym, najpierw zrozumiemy, jak konwertować liczby na kod binarny. Aby przekonwertować liczbę dziesiętną na binarną, używamy procesu zwanego dzieleniem przez 2. Wielokrotnie dzielimy liczbę dziesiętną przez 2 i zapisujemy resztę z każdego dzielenia, zaczynając od dołu. Kod binarny będzie sekwencją reszt zapisanych od dołu do góry.
Na czym opiera się kod U2?
Kod U2 jest szeroko stosowaną metodą reprezentacji liczb ujemnych w systemie binarnym. Opiera się on na koncepcji notacji dwójkowej. W tym systemie notacji najbardziej znaczący bit reprezentuje znak liczby. Jeśli najbardziej znaczący bit ma wartość 0, liczba jest dodatnia, a jeśli ma wartość 1, liczba jest ujemna.
Co oznacza U2 w systemie binarnym?
W kodzie U2 liczby ujemne są reprezentowane przez uzupełnienie jedynki liczby dodatniej i dodanie 1 do wyniku. Dopełnienie jedynki liczby binarnej jest odwrotnością jej bitów. Na przykład, dopełnieniem 1010 jest 0101. Następnie dodajemy 1 do dopełnienia jedynki, aby uzyskać dopełnienie dwójki, które reprezentuje liczbę ujemną.
Jak działa kod binarny?
Kod binarny działa na zasadzie wartości miejsca. Każda cyfra w liczbie binarnej reprezentuje potęgę 2, zaczynając od 2^0 po prawej stronie i podwajając się w miarę przesuwania się w lewo. Na przykład liczba binarna 1010 reprezentuje (1 x 2^3) + (0 x 2^2) + (1 x 2^1) + (0 x 2^0) = 8 + 0 + 2 + 0 = 10.
Jak odczytać kod binarny?
Aby odczytać kod binarny, zaczynamy od prawej strony i przypisujemy wartości miejsc do każdej cyfry, jak omówiono wcześniej. Następnie sumujemy wartości wszystkich cyfr zawierających 1. Na przykład, liczba binarna 1101 reprezentuje (1 x 2^3) + (1 x 2^2) + (0 x 2^1) + (1 x 2^0) = 8 + 4 + 0 + 1 = 13.
Podsumowując, liczby ujemne mogą być reprezentowane w kodzie binarnym przy użyciu kodu U2 opartego na zapisie uzupełnień do dwóch. Kod binarny działa na zasadzie wartości miejsc, gdzie każda cyfra reprezentuje potęgę 2. Aby odczytać kod binarny, przypisujemy wartości miejsc do każdej cyfry i sumujemy wartości wszystkich cyfr z 1 w nich.
Aby przekonwertować liczbę z dziesiętnej na binarną, należy wielokrotnie podzielić liczbę dziesiętną przez 2 i zanotować resztę. Cyfry binarne to reszty w odwrotnej kolejności. Po zakończeniu dzielenia i zanotowaniu wszystkich reszt, liczba binarna jest konstruowana poprzez zapisanie reszt w odwrotnej kolejności.