Συμπλήρωμα ως προς 2

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Πήδηση στην πλοήγηση Πήδηση στην αναζήτηση
8-bit συμπλήρωμα ως προς 2 ακέραιοι
Bits Τιμή χωρίς πρόσημο Τιμή συμπληρώματος ως προς 2
0111 1111 127  127 
0111 1110 126  126 
0000 0010 2  2 
0000 0001 1  1 
0000 0000 0  0 
1111 1111 255  −1 
1111 1110 254  −2 
1000 0010 130  −126 
1000 0001 129  −127 
1000 0000 128  −128 

Το συμπλήρωμα ως προς 2 (Αγγλικά: 2s' complement) ενός δυαδικού αριθμού ορίζεται ως η τιμή που παίρνουμε όταν αντιστρέφουμε όλα τα ψηφία (bits) του δυαδικού αριθμού (αλλάζοντας τα 0 σε 1 και το αντίστροφο - το 0 είναι το συμπλήρωμα του 1 και το αντίθετο) και στην συνέχεια να προσθέσουμε το 1. Δηλαδή για να υπολογίσουμε το συμπλήρωμα ως προς 2, υπολογίζουμε πρώτα το συμπλήρωμα ως προς 1 και στην συνέχεια προσθέτουμε το 1. Στα ψηφιακά κυκλώματα υπολογιστών χρησιμοποιείται το συμπλήρωμα ως προς 2 για την αναπαράσταση αρνητικών αριθμών. Η πράξη της αφαίρεσης "στο χαρτί" από τον άνθρωπο χρησιμοποιεί την ιδέα του "δανεικού κρατούμενου" (Αγγλικά: borrow). Συγκεκριμένα όταν το ψηφίο του μειωτέου είναι μικρότερο από το αντίστοιχο ψηφίο του αφαιρετέου παίρνουμε ένα "δανεικό κρατούμενο". Οι πράξεις όπως η αφαίρεση απλοποιείται στα ψηφιακά κυκλώματα με την χρήση συμπληρώματος. Πρώτα ο αριθμός που πρέπει να αφαιρεθεί μετατρέπεται στην αρνητική αναπαράσταση συμπληρώματος ως προς 2 και στην συνέχεια η αφαίρεση γίνεται ως πρόσθεση. [1]

Το συμπλήρωμα ως προς 2 ενός δυαδικού αριθμού με N bits ορίζεται ως το συμπλήρωμα ως προς 2N. Αυτό σημαίνει ότι το συμπλήρωμα είναι η αφαίρεση του αριθμού από τον αριθμό 2N που σημαίνει αφαίρεση από τον αριθμό που έχει N μηδενικά. Αυτό είναι ισότιμο με το να πάρουμε το συμπλήρωμα ως προς 1 και να προσθέσουμε 1. Το συμπλήρωμα ως προς 2 συμπεριφέρεται ως αρνητικός αριθμός και με αυτήν την αναπαράσταση μπορούν να συνυπάρχουν θετικοί και αρνητικοί αριθμοί χωρίς να χρειάζεται να έχουμε κάποιο έξτρα συμβολισμό για το πρόσημο.

Το πιο σημαντικό bit του αριθμού (MSB) όταν είναι 1 δηλώνει ότι είναι αρνητικός αριθμός. Για παράδειγμα αν θέλουμε να δούμε την τιμή του αρνητικού αριθμού την βρίσκουμε:

Για παράδειγμα ο αριθμός ο οποίος αναπαριστάται ως με βάση το συμπλήρωμα ως προς 2 υπολογίζεται ως:

Συμπλήρωμα ως προς την βάση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ένας αριθμός με βάση και ψηφία έχει συμπλήρωμα ως προς για και για . Αν δούμε τον ορισμό συμπληρώματος ως προς βάση μείον 1 δηλαδή θα δούμε ότι το συμπλήρωμα ως προς βάση προκύπτει με πρόσθεση 1 στο συμπλήρωμα : . [2]

Δείτε επίσης[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Παραπομπές[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. Mano, Morris (1992). Ψηφιακή Σχεδίαση. Αθήνα: Prentice Hall (έκδοση μετάφρασης: Παπασωτηρίου), σελ. 15-17. ISBN 960-7182-01-4. 
  2. Mano, Morris (1992). Ψηφιακή Σχεδίαση. Αθήνα: Prentice Hall (έκδοση μετάφρασης: Παπασωτηρίου), σελ. 14-15. ISBN 960-7182-01-4.