符号幅度和二进制补码

Question

我正在做作业，但被卡住了，谁能帮忙？

CIPOL 的管理层购买了一台新计算机，该计算机位于 Teshie 周围的一个研究实验室，用于帮助分析从 COVID-19 疑似病例中采集的血液样本。在对计算机进行测试时，技术人员意识到它只能处理以符号幅度形式输入其中的数据。但是，CIPOL 中的所有设备都在 2'补码环境中工作。目前没有连接旧系统和新计算机的接口。作为技术团队负责人，您被要求向管理层简要介绍手头的问题。你要：

批判性地解释您的团队在新旧计算机方面面临的挑战，并提出解决方案。

这是我对我不确定是否正确的问题的回答：

符号幅度是计算机存储负数的一种方式。还有另外两种方式，即 1 的补码和 2 的补码。以符号大小表示数据的新计算机将在旧系统中完美运行。

Answer 1

新计算机将与旧系统无缝协作。

1。有符号和幅度二进制表示

符号幅度使用第一位来表示数字的符号。所以，例如：

• 000 为 0。
• 001 是 1，第一个 0 是 + 符号。
• 101 是 -1，第一个 1 是 - 符号。

2。二补码二进制表示

这种表示翻转数字的位并加一来表示负数：

• 000 仍为 0。
• 001 也是 1。
• 111 是 -1。基本上将001的每一位都翻转并加1。

3。解决方案

我想你会想要将 从有符号表示转换为二补码表示，因为实验室中的其他所有东西都已经使用了有符号表示。

• 正数
  • 无需更改。
• 负数
  • 即，如果第一位是1：
    1. 将第一位替换为0。
    2. 翻转所有位（这是一个简单的NOT 逻辑运算符）。
    3. 新号码加 1。
  • 1011 或 -3 在 4 位的有符号表示中的示例：
    1. 将第一位替换为0 → 0011
    2. 翻转所有位 → 1100
    3. 新号码加 1 → 1101

4。延伸阅读

有很多关于这个主题的教程、视频和文章。如果您想了解更多信息：

• Wikipedia: Signed Number Representation
• Two's Complement, by Thomas Finley from Cornell University
• Wikipedia: Two's Complement