請問為什麼要使用原碼反碼補碼,為什麼要使用原碼 反碼 補碼

時間 2022-02-12 01:35:16

1樓:

數值在計算機中表示形式為機器數,計算機只能識別0和1,使用的是二進位制,而在日常生活中人們使用的是十進位制,"正如亞里士多德早就指出的那樣,今天十進位制的廣泛採用,只不過我們絕大多數人生來具有10個手指頭這個解剖學事實的結果.儘管在歷史上手指計數(5,10進位制)的實踐要比二或三進位制計數出現的晚."(摘自《數學發展史》有空大家可以看看哦~,很有意思的).

為了能方便的與二進位制轉換,就使用了十六進位制(2 4)和八進位制(23).下面進入正題.

數值有正負之分,計算機就用一個數的最高位存放符號(0為正,1為負).這就是機器數的原碼了.假設機器能處理的位數為8.即字長為1byte,原碼能表示數值的範圍為

(-127~-0 +0~127)共256個.

有了數值的表示方法就可以對數進行算術運算.但是很快就發現用帶符號位的原碼進行乘除運算時結果正確,而在加減運算的時候就出現了問題,如下: 假設字長為8bits

( 1 ) 10- ( 1 )10 = ( 1 )10 + ( -1 )10 = ( 0 )10

(00000001)原 + (10000001)原 = (10000010)原 = ( -2 ) 顯然不正確.

因為在兩個整數的加法運算中是沒有問題的,於是就發現問題出現在帶符號位的負數身上,對除符號位外的其餘各位逐位取反就產生了反碼.反碼的取值空間和原碼相同且一一對應. 下面是反碼的減法運算:

( 1 )10 - ( 1 ) 10= ( 1 ) 10+ ( -1 ) 10= ( 0 )10

(00000001) 反+ (11111110)反 = (11111111)反 = ( -0 ) 有問題.

( 1 )10 - ( 2)10 = ( 1 )10 + ( -2 )10 = ( -1 )10

(00000001) 反+ (11111101)反 = (11111110)反 = ( -1 ) 正確

問題出現在(+0)和(-0)上,在人們的計算概念中零是沒有正負之分的.(印度人首先將零作為標記並放入運算之中,包含有零號的印度數學和十進位制計數對人類文明的貢獻極大).

於是就引入了補碼概念. 負數的補碼就是對反碼加一,而正數不變,正數的原碼反碼補碼是一樣的.在補碼中用(-128)代替了(-0),所以補碼的表示範圍為:

(-128~0~127)共256個.

注意:(-128)沒有相對應的原碼和反碼, (-128) = (10000000) 補碼的加減運算如下:

( 1 ) 10- ( 1 ) 10= ( 1 )10 + ( -1 )10 = ( 0 )10

(00000001)補 + (11111111)補 = (00000000)補 = ( 0 ) 正確

( 1 ) 10- ( 2) 10= ( 1 )10 + ( -2 )10 = ( -1 )10

(00000001) 補+ (11111110) 補= (11111111)補 = ( -1 ) 正確

所以補碼的設計目的是:

⑴使符號位能與有效值部分一起參加運算,從而簡化運算規則.

⑵使減法運算轉換為加法運算,進一步簡化計算機中運算器的線路設計

所有這些轉換都是在計算機的最底層進行的,而在我們使用的彙編、c等其他高階語言中使用的都是原碼。

摘自

2樓:匿名使用者

數值有正負之分,計算機就用一個數的最高位存放符號(0為正,1為負).這就是機器數的原碼了.

但是很快就發現用帶符號位的原碼進行乘除運算時結果正確,而在加減運算的時候就出現了問題,如下: 假設字長為8bits

(1) 10- (1)10 = (1)10 + (-1)10 = (0)10

(00000001)原 + (10000001)原 = (10000010)原 = (-2 ) 顯然不正確.

顯然在兩個整數的加法運算中是沒有問題的,於是就發現問題出現在帶符號位的負數身上,解決方法之一就是對除符號位外的其餘各位逐位取反,這樣就產生了反碼.

但是問題出現在(+0)和(-0)上,在人們的計算概念中零是沒有正負之分的,於是就引入了補碼概念.

補碼的設計目的是:

⑴使符號位能與有效值部分一起參加運算,從而簡化運算規則.

⑵使減法運算轉換為加法運算,進一步簡化計算機中運算器的線路設計

另外計算機中的資料是以補碼形式儲存的.

關於原碼 反碼 補碼的概念和它們之間轉換的問題幾乎所有的書上都有詳細的說明.

3樓:沙裡波特

計算機中,只是使用補碼。

計算機中,根本就沒有原碼和反碼。

正負數,在計算機中,是用補碼錶示的。

八位的補碼,如下表所示:

負數與其補碼的變換規律,你自己就可以摸索出來,根本就不用原碼反碼。

4樓:匿名使用者

計算機中的儲存系統都是用2進位制儲存的,對我們輸入的每一個資訊它都會自動轉變成二進位制的形式,而二進位制在儲存的時候就會用到原碼,反碼和補碼

例如:輸入25

原碼就是:0000000000011001反碼: 1111111111100110補碼: 1111111111100111

5樓:

aboner 的答案好啊

為什麼要使用原碼 反碼 補碼

6樓:納藝類麗澤

原碼、反碼、補碼,是機器數。

計算機內部的硬體電路較易實現用1(高電平)、0(低電平)表示資料的正、負,通常這個符號放在二進位制數的最高位,稱符號位。符號位與數值位共同參預運算。

機器數的記憶及運算,利於計算機硬體邏輯電路的設計與製造。

為什麼要使用原碼,反碼,補碼

7樓:沙裡波特

哪有什麼原碼、反碼!

在計算機中,只使用補碼來存放正負數。

計算機中,以八個二進位制位,作為一個位元組。

數字 0,存放的補碼,就是 0000 0000。

正數,依次遞增,即可:

數字 +1,其補碼就是 0000 0001。

數字 +2,其補碼就是 0000 0010。

。。。負數,就是依次遞減:

數字-1,就是 0000 0000-1 = 1111 1111。

數字-2,就是 1111 1111-1 = 1111 1110。

歸納:正數的補碼,就是:數字本身。

負數的補碼,就是:0 + 該負數。

比如:+9 的補碼是:0000 1001。

-9 的補碼是:0000 0000-0000 1001=1111 0111。

求補碼的計算過程,並不需要原碼反碼。

有了補碼,就可以用加法,代替減法運算了。

比如:(+2)-(+1) = +1。

計算機計算如下:

0000 0010 + 1111 1111= 0000 0001。

8樓:匿名使用者

計算機只能識別0和1,使用的是二進位制。而在日常生活中人們使用的是十進位制,並且我們用的數值有正負之分。於是在計算機中就用一個數的最高位存放符號(0為正,1為負)。

這就是機器數的原碼了。

有了數值的表示方法就可以對數進行算術運算,但是很快就發現用帶符號位的原碼進行乘除運算時結果正確,而在加減運算的時候就出現了問題,如下:假設字長為8bits

(1) 10 - (1)10 = (1)10 + (-1)10 = (0)10

(0 0000001)原 + (1 0000001)原 = (1 0000010)原 = ( -2 ) 顯然不正確。

因為在兩個整數的加法運算中是沒有問題的,於是就發現問題出現在帶符號位的負數身上。對除符號位外的其餘各位逐位取反就產生了反碼。反碼的取值空間和原碼相同且一一對應。

下面是反碼的減法運算:

(1)10 - (1)10 = (1)10 + (-1)10 = (0)10

(0 0000001)反 + (1 1111110)反 = (1 1111111)反 = ( -0 ) 有問題。

(1)10 - (2)10 = (1)10 + (-2)10 = (-1)10

(0 0000001)反 + (1 1111101)反 = (11111110)反 = (-1) 正確。

問題出現在(+0)和(-0)上,在人們的計算概念中零是沒有正負之分的。(印度人首先將零作為標記並放入運算之中,包含有零號的印度數學和十進位制計數對人類文明的貢獻極大)。

於是就引入了補碼概念。負數的補碼就是對反碼加一,而正數的補碼不變,正數的原碼反碼補碼是一樣的。在補碼中用(-128)代替了(-0),這個是人為規定的,所以補碼的表示範圍為:

(-128~0~127)共256個。

注意:(-128)沒有相對應的原碼和反碼, (-128) = (1 0000000) 補碼的加減運算如下:

(1)10 - (1)10 = (1)10 + (-1)10 = (0)10

(0 0000001)補 + (1 1111111)補 = (0 0000000)補 = ( 0 ) 正確。

(1)10 - (2)10 = (1)10 + (-2)10 = (-1)10

(00000001)補 + (11111110)補 = (11111111)補 = (-1) 正確。

所以補碼的設計目的是:

⑴ 使符號位能與有效值部分一起參加運算,從而簡化運算規則。補碼機器數中的符號位,並不是強加上去的,是資料本身的自然組成部分,可以正常地參與運算。

⑵ 使減法運算轉換為加法運算,進一步簡化計算機中運算器的線路設計。

所有這些轉換都是在計算機的最底層進行的,而在我們使用的彙編、c等其他高階語言中使用的都是原碼。

為什麼要有原碼、反碼和補碼?

9樓:陸長順鹿汝

原碼、反碼、補碼,是機器數。

計算機內部的硬體電路較易實現用1(高電平)、0(低電平)表示資料的正、負,通常這個符號放在二進位制數的最高位,稱符號位。符號位與數值位共同參預運算。

機器數的記憶及運算,利於計算機硬體邏輯電路的設計與製造。

10樓:文刀舍予

反碼是個過渡原碼和補碼的東西,其實就是按位的not

補碼是用來做減法運算的

我好像聽說做加法的電路比做減法的電路速度快很多(我也記不清了,好像是這樣),所以cpu是用加上補碼來做減法的

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