微机系统中补码的原理及意义.pdf

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1、2014年第l7期总第161期SILlC0NVALLEY固微机系统中补码的原理及意义谢元成(广州工程技术职业学院机电工程系，广东广州510470)摘要补码在二进制的学>--j中，常常与原码、反码一起出现，对于原码和反码我们理解基本上没问题，但对于补码的学>-j总感觉心里面有一些“结”，笔者通过对补码的学>--j和理解，总结一些心得和体会，希望给大家，特别是初学者学>-j补码有一定的启发和帮助。关键词补码；原码；反码；加法器中图分类号：TP301文献标识码：A文章编号：1671-7597(2014)17-O181一O11补码的意义4)模的规律：在时钟现象中的数字l2、圆周现象中的360现

2、实生活中，我们有加法、减法、乘法和除法，但在计算度、两位数容量运算器中的数字100，对于减法变加法运算特别机中只有一个加法器。换句话说，加法运算在计算机中可以直关键，我们把这3个数字分别叫做这三个现象中的“模”。“模”接完成，减法、乘法和除法运算最终也得转换为加法才能实现，的英文也叫“MOD”，即“取余”的意思，也就是说在运算过程中，说到这里，可以有些初学者会想，为什么计算机中不设计一个当结果超过(溢出)这个数时，得到的是去掉“模”以后的尾数。类似于“加法器”的“减法器”或者“乘法器”的部件，主要3一个负数的补数(补码J的求法原因是在生活中看似一些很简单的东西要用电路来实现都很复对于补

3、数这个概念，我先暂且这么叫吧，当把它转换成二杂、很困难的，再说如果用一个加法器可以实现其他运算，其进制代码的时候，我们就给他也换个名字。他的“加法器”、“减法器”或者“乘法器”也就没有必要了，1)模减去相应数的绝对值。要求解一个负数的补码，如能这样还能使电路的设计更简单。好了，现在我简要地说一下补知道这种数的“模”，再用模减去这个数的绝对值，得到的就是码在计算机中的意义，计算机不能直接做减法，必须把相应的这个负数的补码，如模为12的时钟，一1的补码是11、一2补码减法变成加法，才能进行计算。然而我们发现，一个数减去另是10、一3的补码是9⋯⋯，在8位(一个字节)的二进制数中，外一个数，

4、与一个数加上“另外一个数的补码”结果是一样的。根据二进制的特点，它的模为二的八次方(256)，-1的补码是这就是补码对于计算机的意义：将减法运算变成了加法运算。255，一2补码是254、一3补码是253，这种求解方法非常的直观，2减法变加法的原理换种说法就是一个负数绝对值加上他的码在值上正等于模的数减去一个数，我们只要加上这个数的补码就行了，这样减值。这里顺便提一下正数的补码，在转换运算的过程中，正数法也就变成了加法。这样做的原理到底是什么?我们从生活中用加法器可以直接进行加运算算，所以正数的补码没有意义，时钟、圆周、两位数的运算现象来探讨一下。大小是它本身。1)时钟现象：这里说的时钟

5、，以我们生活中12小时制的2)二进制中取反加1。在二进制中，求一个负数的补码是指针式机械表来讨论。假如目前时针处于3点钟的位置，顺时将符号位之外按位取反，再加l，得到的就是相应数的补码。钟走1个小时表示为(3+1)：4；而逆时钟走11个小时表示为4朴码与原码、反码的关系(3-11)：4，我们发现两个运算结果对于12小时的时钟来说，首先要说明的，如果计算机中没有补码这个概念，反码和结果是一样的，指针指在同一个位置。用其他的数进行同样的原码也就没有存在的意义了。如果说为了找到生活中带gg-P~符运算，现象和结果都一样，那么这些数有什么特点?不难看出号的负数与补码的关系，产生了所谓的原码和反

6、码概念，也许1+11=12、2+10=12、3+9=12⋯⋯，在这其中，12这个数现得很更能合理解释原码和反码存在的意义。关键，因为我们的手表本来就只有l2个格(小时)，时钟再怎1)二进制的意义：在微机系统中为什么会用二进制，而不么转动，它表示的范围也就在12个小时之类，多余的都丢失了。采用其他进制?大家都知道在所有的电子通信设备里面，所有2)圆周现象：我们学小学数学的时候就知道了，一个圆的信息处理与自动控制都是通过“电”或者“电信号”来处理，周是360度，在画圆周的时候我们细心点会发现以某点为圆心这就意为着处理我们生活中的数据时，也必须将这些数据转换开始画圆，顺时针画90度跟逆时针画

7、270度落脚点是同一个为相应的“电压”或者“电信号”来处理。在二进制中，只有点，或者说+90跟一270在画圆周的时候效果是一样的。同样两个计数符号，只要用两种不同的电压信号就可以表示。一种我们会发现+30和一330、+60和一300、+180和一180有同样的电压状态用来表示数据“0”，称之为“低电平”，另外一种电压现象。跟时钟现象对比，我们会发现同样的规律30+330=360、状态用来表示数据“1”，称之为“高电平”。由于两种电平之60+30