Для кодирования знака используется один бит, который принимается равным 0 в случае положительного числа, и 1 – отрицательного. В формате регистра знаковому разряду отводится определенное место. В записи числа A знаковый разряд обозначается как SgA.
Для представления чисел со знаком применяют три вида кодов. Правило записи чисел со знаком не зависит от того, в каком месте фиксирована запятая. В определении правил записи чисел будем в дальнейшем подразумевать, что запятая фиксирована слева от старшего разряда, имея в виду, что при выполнении действий с плавающей запятой операции сложения, умножения, деления выполняются над мантиссами, а порядки в соответствии с логикой операции выравниваются, складываются или вычитаются.
Прямой код представляет числа со знаком в соответствии с правилом:
Например, [0,1101]П=0,1101; [-0,1101]П=1,1101. Знаковый разряд несет в случае прямого кода смысловую, но не арифметическую нагрузку и не может участвовать в подсуммированиях. Алгебраическое сложение в прямом коде невозможно. Поэтому прямой код, как правило, не применяется для выполнения арифметических операций.
Дополнительный код:
где p – основание системы счисления.
Основание любой системы счисления представляется кодом 10.
Пусть А=-0,1101. Дополнительный код определится следующим образом:
10,0000
-0,1101
1,0011 - это дополнительный код числа А. Чтобы получить его, достаточно инвертировать все цифры в естественной записи числа, включая знаковый разряд, до последней значащей цифры. Последняя значащая цифра не инвертируется. Знаковая цифра в дополнительном коде имеет вес 20=1. Поэтому знаковый разряд принимает участие в выполнении арифметических операций наравне с числовыми разрядами.
Дополнительный код позволяет выполнять операции алгебраического сложения. Результат при этом получается автоматически с правильным знаком. Единица переноса, спадающая со знакового разряда при сложении, теряется.
В обратном коде код числа образуется в соответствии с правилом:
где n – количество числовых разрядов, p – основание системы счисления.
Для представления отрицательного двоичного числа в обратном коде достаточно проинвертировать все цифры в естественной записи числа, включая знаковую цифру. Например,
[-0,1101]О = 1,0010; [0,1101]О = 0,1101.
Знаковый разряд в обратном коде, так же, как в дополнительном, имеет вес 1 и участвует в подсуммированиях наравне с числовыми разрядами. Из правила образования обратного кода следует, что для получения дополнительного кода отрицательного двоичного числа достаточно прибавить 1 в младший разряд его обратного кода.
Алгебраическое сложение двоичных чисел в обратном коде дает автоматически результат в обратном коде с правильным знаком.
Сформулированные правила справедливы для любой системы счисления. Необходимо иметь в виду, что в системе счисления с любым основанием разряды, занимающие позиции знакового разряда (слева от старшего разряда числа), складываются как двоичные.
Дата: 2018-12-28, просмотров: 331.