二进制加减法类似于十进制。但这两者之间的主要区别是,二进制数字系统使用两个数字,如0和1,而十进制数字系统使用0到9的数字,其基数为10。二进制系统有一些特定的规则。就像我们加减二进制数字一样,在携带其他借用数字时必须非常小心,因为这些数字会更频繁地出现。本文将在下面详细讨论二进制数的加法和减法的概述。


什么是二进制加法和减法?

如果计算机能够处理像-1101这样的5位数字,其中减号是符号位,其余数字是幅度位,那么这个5位数字可以像11101一样表示。在这个数字中,第一个数字“1”表示负号,剩下的4个数字表示数字的大小。

以同样的方式,01101表示+1110的二进制数。

负数(-)也使用数字1的补码的大小的概念来表示。

因此,二进制数–1101可以表示为10010,其中第一位是最高有效位或MSB。它的意思是负数,0010是幅度的1的补码。

以同样的方式,11011指定了类似0100的数字。

类似地,2的补码方法也用于表示–ve二进制数。

在计算机的设计中,使用表示负数的符号位的二进制加减法很容易使用,只需通过加法过程即可计算二进制数的和和和差。

二进制加法

二进制加法技术类似于十进制数的正常加法,除了作为10位数的替代值,它带有2的值。

例如,当我们手动计算7+9时,答案是16。所以我们知道,结果必须像写两位数字1和6一样。把结果写成16的主要原因是,7+9的加法大于个位数。因此,结果不能用个位数表示,因为最大的个位数是“9”。

类似地,每当我们想对两个二进制数求和时,只有当乘积大于1时,我们才会有进位,因为在二进制数中,1是最高的数。二进制加法规则在下面的减法真值表中给出。

A.

B A+B

0

0 0

0

0 1. 1.

0

1.

0 1.

0

1.

1. 0

1.

在上面的表格形式中,对于二进制数字,最初的三个方程是相同的。详细解释了二进制数的逐步相加。对于二进制加法,以11011和10101为例。

     1 1 1 1(进位)
1 1 0 1 1 (27)

(+) 1 0 1 0 1 (21)
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
1 1 0 0 0 0 (48)

下面解释逐步二进制加法规则

1+1=>1 0,所以0带有进位1

1 + 1 + 0 => 1 0. 所以0带进位1

1+0+1 => 10 => 0. 所以0带进位-1

1+1+0=>10=>10=0,带进位-1

1+1+1=>10+1=>11=1带进位-1

1 +1 +1 = 11

请注意,10+1=>11,这等于2+1=3。因此,必要的结果是111000。

示例

这个二进制加法示例如下图所示。

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二进制加法

二进制减法:第一种方法

在减法中,这是主要的技术。在这种方法中,确保减法必须是从一个较大的数字到较小的数字,否则这种技术将无法正常工作。

如果被减数小于减数,那么使用这种方法只需切换它们的位置,并记住效果将是一个-ve数。二进制减法规则在下面的减法真值表中给出。

A. B A至B

0

0 0 0
0 1. 1.

1.

1.

0 1. 0
1. 1. 0

0

例如,在二进制减法中,从被减数中减去减数。以减数(110112)和被减数(11011012)为例。对于减法,将这两个数字排列起来,就像减数应该在被减数下面一样。下面给出了这个例子。

1101101
– 11011

若要在减数中获得相同数量的数字,请在需要的地方添加零。

1101101
– 0011011
_ _ _ _ _ _ _ _
1010010

在上面的二进制减法示例中,在上面所示的表格形式的帮助下,从右侧到左侧实现了减法。下面对逐步二进制减法规则进行解释。

如果输入1 1=0,则借用到下一步为0。

如果输入0 1=1,则借位为0。所以1 0=1,那么借用到下一步就是1。

如果输入1 0=0,则借位为。因此1 1=0,那么借位到下一步为0。

如果输入1 1=0,则借位为0。所以0 0=0,那么借用到下一步是0。

如果输入0 1=1,则借位为0。所以1 0=1,那么借用到下一步就是1。

如果输入1 0=1,则借位为1。所以1 1=0,那么借用到下一步就是0。

最后一步,如果输入1 0=0&借位为0。所以10=1,那么借用到下一步就是0。

所以最终结果是1010010

第二种方法:二的补码

首先,确认减数和被减数中的数字应该相等。在上面的例子中,被减数中的数字是7,而在减数中,数字是5。所以我们需要通过加零来扩展减数中的数字。数字的2补码可以通过将数字的每个数字补码来实现,比如将零补码为1,将1补码为0。最后,在补码上加一。下面是这两个补码的一个例子。

0011011

1的补码可以通过将0转换为1和将1转换为0来实现。因此,结果如下。

0011011––->1100100(1的补码)

2的补码可以通过将1加到1的补码上来实现。因此,结果如下。

1100100
+ 0000001
_ _ _ _ _ _ _ _ _
= 1100101

现在加上减数2的补码和被减数。

1101101(减数)
+1100101(2的补码)
_ _ _ _ _ _ _ _
(MSB)(1)1010010

在上述结果中,忽略结果的MSB(最高有效位)。如果没有额外的位,那么您在添加数字时出错了。

示例

这个二进制减法示例如下图所示。

binary-subtraction
二进制减法

因此,这一切都是关于二进制加法和减法的概述,包括什么是二进制加法,二进制加法规则,二进制加法示例,以及二进制减法,二进制减法规则,二进制减法示例。这里有一个问题,二进制加法和减法之间的唯一区别是什么?