Αριθμητικά Συστήματα

Σχετικά έγγραφα
ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ I. 4 η ΔΙΑΛΕΞΗ Αριθμητικά Συστήματα

Συστήματα αρίθμησης. = α n-1 *b n-1 + a n-2 *b n-2 + +a 1 b 1 + a 0 όπου τα 0 a i b-1

Λογική Σχεδίαση Ψηφιακών Συστημάτων

Δυαδικη παρασταση αριθμων και συμβολων

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Κεφάλαιο 2. Συστήματα Αρίθμησης και Αναπαράσταση Πληροφορίας. Περιεχόμενα. 2.1 Αριθμητικά Συστήματα. Εισαγωγή

1. ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΡΙΘΜΩΝ. α i. (α i β i ) (1.3) όπου: η= το πλήθος ακεραίων ψηφίων του αριθμού Ν. n-1

Ψηφιακά Συστήματα. 1. Συστήματα Αριθμών

ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ I Ενότητα 6

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

1. Βάσεις αριθμητικών συστημάτων 2. Μετατροπές μεταξύ ξύβάσεων 3. Αρνητικοί δυαδικοί αριθμοί 4. Αριθμητικές πράξεις δυαδικών αριθμών

Πληροφορική. Ενότητα 4 η : Κωδικοποίηση & Παράσταση Δεδομένων. Ι. Ψαρομήλιγκος Τμήμα Λογιστικής & Χρηματοοικονομικής

Εισαγωγή στην Πληροφορική & τον Προγραμματισμό

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

Δυαδικό Σύστημα Αρίθμησης

Εισαγωγή στην επιστήμη των υπολογιστών

10-δικό δικό

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών

Πανεπιστήμιο Πατρών Τμήμα Φυσικής Εργαστήριο Ηλεκτρονικής. Ψηφιακά Ηλεκτρονικά. Αριθμητικά Συστήματα. Επιμέλεια Διαφανειών: Δ.

Συστήματα Αρίθμησης. Συστήματα Αρίθμησης 1. PDF created with FinePrint pdffactory Pro trial version

Αριθµητική υπολογιστών

Ελίνα Μακρή

Κ15 Ψηφιακή Λογική Σχεδίαση 2: Δυαδικό Σύστημα / Αναπαραστάσεις

ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών

Αριθμητικά Συστήματα Κώδικες

ΠΛΗ21 Κεφάλαιο 2. ΠΛΗ21 Ψηφιακά Συστήματα: Τόμος Α Κεφάλαιο: Παράσταση Προσημασμένων Αριθμών Συμπληρώματα

Πρόγραμμα Επικαιροποίησης Γνώσεων Αποφοίτων ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές

Τμήμα Οικιακής Οικονομίας και Οικολογίας. Αναπαράσταση Αριθμών

Εισαγωγή στην επιστήμη των υπολογιστών. ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ και Μετατροπές Αριθμών

Εισαγωγή στους Ηλεκτρονικούς Υπολογιστές. 3 ο Μάθημα. Λεωνίδας Αλεξόπουλος Λέκτορας ΕΜΠ. url:

Τμήμα Οικιακής Οικονομίας και Οικολογίας. Αναπαράσταση Αριθμών

Σύστημα αρίθμησης. Τρόπος αναπαράστασης αριθμών Κάθε σύστημα αρίθμησης έχει μία βάση R

Εισαγωγή στην επιστήµη των υπολογιστών ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Αρχιτεκτονική-Ι. Ενότητα 1: Εισαγωγή στην Αρχιτεκτονική -Ι

Εισαγωγή στην επιστήμη των υπολογιστών. Πράξεις με μπιτ

! Εάν ο αριθμός διαθέτει περισσότερα bits, χρησιμοποιούμε μεγαλύτερες δυνάμεις του 2. ! Προσοχή στη θέση του περισσότερο σημαντικού bit!

Λέγονται οι αριθμοί που βρίσκονται καθημερινά στη φύση, γύρω μας. π.χ. 1 μήλο, 2 παιδιά, 5 αυτοκίνητα, 100 πρόβατα, δέντρα κ.λ.π.

Πράξεις με δυαδικούς αριθμούς

Εισαγωγή στην Επιστήμη των Υπολογιστών

a -j a 5 a 4 a 3 a 2 a 1 a 0, a -1 a -2 a -3

Οργάνωση Υπολογιστών

Αριθμητικά Συστήματα

1 η Θεµατική Ενότητα : Δυαδικά Συστήµατα

2. ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΤΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ. 2.1 Αριθμητικά συστήματα

Ελίνα Μακρή

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής & Τηλεπικοινωνιών. Ψηφιακή Σχεδίαση

Ψηφιακοί Υπολογιστές

Κεφάλαιο 2 Κωδικοποίηση & Αποκωδικοποίηση

Σύστημα Πλεονάσματος. Αναπαράσταση Πραγματικών Αριθμών. Αριθμητικές Πράξεις σε Αριθμούς Κινητής Υποδιαστολής

Εισαγωγή στην επιστήμη των υπολογιστών. Υπολογιστές και Δεδομένα Κεφάλαιο 4ο Πράξεις με μπιτ

Αναπαράσταση Δεδομένων. ΜΥΥ-106 Εισαγωγή στους Η/Υ και στην Πληροφορική

Αρβανιτίδης Θεόδωρος, - Μαθηματικά Ε

Εισαγωγή στον Προγραμματισμό

Ψηφιακά Κυκλώματα Ι. Μάθημα 1: Δυαδικά συστήματα - Κώδικες. Λευτέρης Καπετανάκης

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ. Κεφάλαιο 2

Αθροιστές. Ημιαθροιστής

Αριθμητικά Συστήματα Η ανάγκη του ανθρώπου για μετρήσεις οδήγησε αρχικά στην επινόηση των αριθμών Κατόπιν, στην επινόηση συμβόλων για τη παράσταση

ΘΕΜΑ : ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΡΙΘΜΗΣΗΣ. ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 1 περιόδους. 22/1/ :11 Όνομα: Λεκάκης Κωνσταντίνος καθ. Τεχνολογίας

Αριθμητικά Συστήματα = 3 x x x x 10 0

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ: ΠΛΗ-21

Αριθμητική Ανάλυση & Εφαρμογές

Εισαγωγή στους Υπολογιστές

Εισαγωγή στην επιστήμη των υπολογιστών. Υπολογιστές και Δεδομένα Κεφάλαιο 4ο Πράξεις με μπιτ

Σ ή. : υαδικά. Ε ό. ή Ενότητα

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΡΙΘΜΗΣΗΣ (σελ στο ΜΥ1011Χ.pdf)

ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΗ ΓΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΕΣ

Σύστημα Πλεονάσματος και Αναπαράσταση Αριθμών Κινητής Υποδιαστολής

Εισαγωγή στην πληροφορική

Εισαγωγή στην επιστήµη των υπολογιστών. Υπολογιστές και Δεδοµένα Κεφάλαιο 3ο Αναπαράσταση Αριθµών

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΟΥΣ Η/Υ (ΟΜΑΔΑ ΘΕΜΑΤΩΝ A)

1 η Θεµατική Ενότητα : Αριθµητικά Κυκλώµατα. Επιµέλεια διαφανειών: Χρ. Καβουσιανός

Τμήμα Χρηματοοικονομικής & Ελεγκτικής ΤΕΙ Ηπείρου Παράρτημα Πρέβεζας. Πληροφορική Ι. Μάθημα 4 ο Πράξεις με bits. Δρ.

Εισαγωγή στην επιστήµη των υπολογιστών. Αναπαράσταση Αριθµών

Εργαστήριο ΨΗΦΙΑΚΗ ΛΟΓΙΚΗ. Εισαγωγή

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ. Τμήμα Πληρουορικής και Τεχμολογίας Υπολογιστώμ

Οι Φυσικοί Αριθμοί. Παρατήρηση: Δεν στρογγυλοποιούνται αριθμοί τηλεφώνων, Α.Φ.Μ., κωδικοί αριθμοί κλπ. Πρόσθεση Φυσικών αριθμών

ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ. Κεφάλαιο 3

Λογική Σχεδίαση Ι - Εξεταστική Φεβρουαρίου 2013 Διάρκεια εξέτασης : 160 Ονοματεπώνυμο : Α. Μ. Έτος σπουδών:

αριθμούς Βασικές ασκήσεις Βασική θεωρία iii) φυσικοί; ii) ακέραιοι; iii) ρητοί;

d k 10 k + d k 1 10 k d d = k i=0 d i 10 i.

ΗΜΥ 100 Εισαγωγή στην Τεχνολογία ιάλεξη 11

Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών - Μηχανικών Υπολογιστών. ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Νεκτάριος Κοζύρης ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΕΣ ΠΡΑΞΕΙΣ

Αριθμητική Υπολογιστών (Κεφάλαιο 3)

Κεφάλαιο 1. B για κάθε 0 Ψ i (1-1)

Ανασκόπηση στα ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

Εισαγωγή στους Η/Υ. Ενότητα 4: Συστήματα Αρίθμησης

ΠΛΗ10 Κεφάλαιο 2. ΠΛH10 Εισαγωγή στην Πληροφορική: Τόμος Α Κεφάλαιο: : Συστήματα Αρίθμησης ΔΥΑΔΙΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΑΡΙΘΜΗΣΗΣ

Κεφάλαιο 2. Οργάνωση και διαχείριση της Πληροφορίας στον. Υπολογιστή

Ψηφιακή Σχεδίαση. Ενότητα: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ No:01. Δρ. Μηνάς Δασυγένης. Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Τηλεπικοινωνιών

Υπολογιστές και Πληροφορία 1

11. Ποιες είναι οι άμεσες συνέπειες της διαίρεσης;

Λύσεις Ασκήσεων ΣΕΙΡΑ 1 η. Πρόσημο και μέγεθος

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Ε ΔΗΜΟΤΙΚΟΥ ΒΙΒΛΙΟ ΜΑΘΗΤΗ. Η πρόσθεση και η αφαίρεση στους φυσικούς αριθμούς

Τμήμα Χρηματοοικονομικής & Ελεγκτικής ΤΕΙ Ηπείρου Παράρτημα Πρέβεζας. Πληροφορική Ι. Αναπαράσταση αριθμών στο δυαδικό σύστημα. Δρ.

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΙΚΡΟΫΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΚΑΙ ΨΗΦΙΑΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ : Κ. ΠΕΚΜΕΣΤΖΗ

7. Αν υψώσουμε και τα δύο μέλη μιας εξίσωσης στον κύβο (και γενικά σε οποιαδήποτε περιττή δύναμη), τότε προκύπτει

Εισαγωγή στην επιστήμη των υπολογιστών. Υπολογιστές και Δεδομένα Κεφάλαιο 4ο Πράξεις με μπιτ

Ενότητα 9 ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΑ & ΛΟΓΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ

Transcript:

Αριθμητικά Συστήματα Σε οποιοδήποτε αριθμητικό σύστημα, με βάση τον αριθμό Β, ένας ακέραιος αριθμός με πλήθος ψηφίων ν, εκφράζεται ως ακολούθως: α ν-1 α ν-2 α 1 α 0 = α ν-1 Β ν-1 + α ν-2 Β ν-2 + + α 1 Β 1 + α 0 Β 0 όπου Β η βάση του αριθμητικού συστήματος και οι συντελεστές α i μπορεί να είναι οποιοδήποτε από τα ψηφία του αριθμητικού συστήματος, τα οποία παίρνουν ακέραιες τιμές από 0 μέχρι και Β 1. Οι τιμές του δείκτη i δίνει την τάξη της θέσης του εκάστοτε συντελεστή και κατά συνέπεια τη δύναμη της βάσης Β με την οποία πρέπει να πολλαπλασιαστεί ο συντελεστής αυτός. Δεκαδικό αριθμητικό σύστημα (Βάση = 10): 795 10 = 7 x 100 + 9 x 10 + 5 x 1 = 7 x 10 2 + 9 x 10 1 + 5 x 10 0 Τα ψηφία του δεκαδικού αριθμητικού συστήματος είναι οι ακέραιοι αριθμοί από 0 μέχρι και 9 (δηλαδή από 0 μέχρι Βάση 1). Τετραδικό αριθμητικό σύστημα (Βάση = 4): 132 4 = 1 x 4 2 + 3 x 4 1 + 5 x 4 0 = 1 x 16 + 3 x 4 + 2 x 1 ( = 30 10 ) Τα ψηφία του τετραδικού αριθμητικού συστήματος είναι οι ακέραιοι αριθμοί από 0 μέχρι και 3 (δηλαδή από 0 μέχρι Βάση 1). Οκταδικό αριθμητικό σύστημα (Βάση = 8): 370 4 = 3 x 8 2 + 7 x 8 1 + 0 x 8 0 = 3 x 64 + 7 x 8 + 0 x 1 ( = 248 10 ) Τα ψηφία του οκταδικού αριθμητικού συστήματος είναι οι ακέραιοι αριθμοί από 0 μέχρι και 7 (δηλαδή από 0 μέχρι Βάση 1). Δυαδικό αριθμητικό σύστημα (Βάση = 2): 1001 2 = 1 x 2 3 + 0 x 2 2 + 0 x 2 1 + 1 x 2 0 = 1 x 8 + 0 x 4 + 0 x 2 + 1 x 1 ( = 9 10 ) Τα ψηφία του δυαδικού αριθμητικού συστήματος είναι οι ακέραιοι αριθμοί 0 και 1 (δηλαδή από 0 μέχρι Βάση 1). Δεκαεξαδικό αριθμητικό σύστημα (Βάση = 16): 1AF 16 = 1 x 16 2 + A x 16 1 + F x 16 0 = 1 x 256 + 10 x 16 + 15 x 1 ( = 431 10 ) Τα ψηφία του δεκαεξαδικού αριθμητικού συστήματος είναι οι ακέραιοι αριθμοί 0 και 15, (δηλαδή από 0 μέχρι Βάση 1), όμως οι αξίες 10, 11, 12, 13, 14 και 15 εκφράζονται με τους λατινικούς χαρακτήρες A, B, C, D, E και F αντίστοιχα.

Δεκαδικό Δυαδικό Τετραδικό Οκταδικό Δεκαεξαδικό 0 0000 0 0 0 1 0001 1 1 1 2 0010 2 2 2 3 0011 3 3 3 4 0100 10 4 4 5 0101 11 5 5 6 0110 12 6 6 7 0111 13 7 7 8 1000 20 10 8 9 1001 21 11 9 10 1010 22 12 A 11 1011 23 13 B 12 1100 30 14 C 13 1101 31 15 D 14 1110 32 16 E 15 1111 33 17 F Δυνάμεις του 2: ν 2 ν ν 2 ν 0 1 8 256 1 2 9 512 2 4 10 1.024 3 8 11 2.048 4 16 12 4.096 5 32 13 8.192 6 64 14 16.384 7 128 15 32.768 Μετατροπές αριθμών σε συστήματα με άλλη βάση Η μετατροπή ενός αριθμού από το σύστημα με βάση Β, στο δεκαδικό αριθμητικό σύστημα, γίνεται αν αναπτύξουμε τον αριθμό σε μία ακολουθία δυνάμεων του Β και προσθέσουμε όλους τους όρους, όπως δείξαμε προηγουμένως.

Η μετατροπή ενός αριθμού από το δεκαδικό αριθμητικό σύστημα σε οποιοδήποτε άλλο αριθμητικό σύστημα με βάση Β γίνεται με επαναλαμβανόμενη διαίρεση του δεκαδικού αριθμού με τη βάση Β μέχρι το πηλίκο της διαίρεσης να γίνει 0. Οι συντελεστές του επιθυμητού αριθμού στο σύστημα με βάση Β λαμβάνονται από τα υπόλοιπα των διαιρέσεων, με το υπόλοιπο της πρώτης διαίρεσης να αντιστοιχεί στο ελάχιστο σημαντικό ψηφίο (Least Significant Digit LSD) και το τελευταίο υπόλοιπο στο μέγιστο σημαντικό ψηφίο (Most Significant Digit MSD). Παράδειγμα 1: Να μετατραπεί ο αριθμός 141 10 στο δυαδικό, τετραδικό, οκταδικό και δεκαεξαδικό σύστημα Μετατροπή αριθμού στο δυαδικό σύστημα: 141 2 LSD 1 70 2 0 35 2 1 17 2 1 8 2 0 4 2 0 2 2 0 1 2 MSD 1 0 Επομένως, 141 10 = 10001101 2 Μετατροπή αριθμού στο τετραδικό σύστημα: 141 4 LSD 1 35 4 3 8 4 0 2 4 MSD 2 0 Επομένως, 141 10 = 2031 4 Μετατροπή αριθμού στο οκταδικό σύστημα: 141 8 LSD 5 17 8 1 2 8 MSD 2 0 Επομένως, 141 10 = 215 8 Μετατροπή αριθμού στο δεκαεξαδικό σύστημα: Επομένως, 141 10 = 8D 16 141 16 LSD 13 8 16 MSD 8 0

Η μετατροπή ενός αριθμού μεταξύ αριθμητικών συστημάτων που έχουν βάση Β η οποία μπορεί να εκφραστεί ως δύναμη του 2 (δυαδικό Β = 2 = 2 1, τετραδικό Β = 4 = 2 2, οκταδικό Β = 8 = 2 3, δεκαεξαδικό Β = 16 = 2 4 ) γίνεται μέσω του δυαδικού αριθμητικού συστήματος, ως ακολούθως: Παράδειγμα 2: Να μετατραπεί ο αριθμός 10001101 2 στο τετραδικό, οκταδικό και δεκαεξαδικό σύστημα και να επαληθευτεί η μετατροπή (αντίστροφη μετατροπή) Μετατροπή του δυαδικού αριθμού στο τετραδικό σύστημα: 10 00 11 01 δυαδικό 2 0 3 1 τετραδικό Επαλήθευση: 2 0 3 1 τετραδικό 10 00 11 01 δυαδικό Μετατροπή του δυαδικού αριθμού στο οκταδικό σύστημα: (0)10 001 101 δυαδικό 2 1 5 οκταδικό Επαλήθευση: 2 1 5 οκταδικό (0)10 001 101 δυαδικό Μετατροπή του δυαδικού αριθμού στο δεκαεξαδικό σύστημα: 1000 1101 δυαδικό 8 D δεκαεξαδικό Επαλήθευση: 8 D δεκαεξαδικό 1000 1101 δυαδικό Αριθμητικές πράξεις στο δυαδικό αριθμητικό σύστημα Πρόσθεση Ο αλγόριθμος της πρόσθεσης σε όλα τα αριθμητικά συστήματα είναι ο ίδιος. Έστω ότι θέλουμε να προσθέσουμε τους αριθμούς X = x 3 x 2 x 1 x 0 και Y = y 3 y 2 y 1 y 0. Αθροίζουμε τους συντελεστές κάθε τάξης, ξεκινώντας από το ελάχιστο σημαντικό ψηφίο (μονάδες). Κάθε επιμέρους άθροιση των x i και y i δίνει ένα άθροισα s i και ένα

κρατούμενο c i. Το κρατούμενο c i που προκύπτει προστίθεται στους συντελεστές της επόμενης τάξης x i+1 και y i+1. c 3 c 2 c 1 c 0 X = x 3 x 2 x 1 x 0 + Y = y 3 y 2 y 1 y 0 Άθροισμα S = s 4 =c 3 s 3 s 2 s 1 s 0 Επιμέρους Κρατούμενα c 3 c 2 c 1 c 0 Επομένως το άθροισμα που προκύπτει είναι S = s 4 s 3 s 2 s 1 s 0, όπου s 4 = c 3 Παράδειγμα 3: Να προστεθούν οι δυαδικοί αριθμοί Α = 1101 2 και Β = 111 2. Λαμβάνοντας υπόψη ότι: Κρατούμενο C Άθροισμα S 0 + 0 0 0 (= 0 10 ) 0 + 1 ή 1 + 0 0 1 (= 1 10 ) 1 + 1 1 0 (= 2 10 ) 1 + 1 +1 1 1 (= 3 10 ) έχουμε: 1 1 1 1 Α = 1 1 0 1 (= 13 10 ) + Β = (0) 1 1 1 (= 7 10 ) Άθροισμα S = 1 0 1 0 0 (= 20 10 ) Επιμέρους Κρατούμενα 1 1 1 1 Επομένως το άθροισμα που προκύπτει είναι S = 10100. Αφαίρεση Η αφαίρεση στο δυαδικό αριθμητικό σύστημα μπορεί να γίνει με το γνωστό αλγόριθμο της αφαίρεσης που εφαρμόζουμε στο δεκαδικό αριθμητικό σύστημα και ισχύει για όλα τα αριθμητικά συστήματα. Να σημειωθεί ότι κατά την αφαίρεση, προσθέτουμε το Δανεικό από προηγούμενη αφαίρεση στον Αφαιρετέο και το άθροισμά τους αφαιρείται από τον Μειωτέο. Παράδειγμα 4: Να αφαιρεθούν οι δυαδικοί αριθμοί Α = 1101 (μειωτέος) και Β = 111 (αφαιρετέος).

Λαμβάνοντας υπόψη ότι: Δανεικό B Διαφορά D 0-0 0 0 1-1 0 0 1-0 0 1 0-1 1 1 0-10 1 0 01-10 1 1 έχουμε: (Μειωτέος) Α = 1 1 0 1 (= 13 10 ) - (Αφαιρετέος) Β = (0) 1 1 1 (= 7 10 ) 1 1 0 Διαφορά D = 0 1 1 0 (= 6 10 ) Επιμέρους Δανεικά 0 1 1 0 Συμπληρώματα αριθμών Συμπλήρωμα ως προς βάση μείον 1 (Σ (Β-1) ) ενός αριθμού X = x ν-1 x ν-2 x ν-3 x 2 x 1 x 0 είναι ο αριθμός Y = y ν-1 y ν-2 y ν-3 y 2 y 1 y 0, ο οποίος ικανοποιεί τη συνθήκη: X = x ν-1 x ν-2 x ν-3 x 2 x 1 x 0 + Y = y ν-1 y ν-2 y ν-3 y 2 y 1 y 0 Z = z ν-1 z ν-2 z ν-3 z 2 z 1 z 0 όπου, z ν-1 = z ν-2 = z ν-3 = = z 2 = z 1 = z 0 = B-1, δηλαδή, όλα τα ψηφία του Z ισούνται με το μέγιστο ψηφίο του συγκεκριμένου αριθμητικού συστήματος. Το Συμπλήρωμα ως προς βάση (Σ (Β) ) ενός αριθμού, σε οποιοδήποτε αριθμητικό σύστημα, προκύπτει αν προσθέσουμε μία μονάδα στο συμπλήρωμα ως προς βάση μείον 1 (Σ (Β-1) ), δηλαδή: Σ (Β) = 1 + Σ (Β-1) Για παράδειγμα, στο δεκαδικό αριθμητικό σύστημα, το συμπλήρωμα του αριθμού 735 10 ως προς βάση μείον 1, δηλαδή το συμπλήρωμα του αριθμού ως προς 9 (Β - 1 = 10 1 = 9), είναι ο αριθμός 264 10, αφού 735 10 + 264 10 = 999 10 και το συμπλήρωμα ως προς βάση (Σ (Β) ) είναι 1 + 264 10 = 265 10. Ειδικότερα, στο δυαδικό αριθμητικό σύστημα, η εύρεση του συμπληρώματος ως προς βάση μείον 1, δηλαδή το συμπλήρωμα ως προς 1, είναι πολύ εύκολη, αφού

προκύπτει από την αντιστροφή των ψηφίων του δυαδικού αριθμού, δηλαδή όπου 0 θέτουμε 1 και όπου 1 θέτουμε 0. Για παράδειγμα, το συμπλήρωμα του δυαδικού αριθμού 1001 2 ως προς 1 είναι ο αριθμός 0110 2, αφού 1001 2 + 0110 2 = 1111 2. Το συμπλήρωμα ως προς 2 αυτού του δυαδικού αριθμού είναι 1 + 0110 2 = 0111 2. Αφαίρεση με χρήση Συμπληρωμάτων Σε όλα τα αριθμητικά συστήματα, αντί του κλασσικού αλγόριθμου της αφαίρεσης, μπορούμε να εφαρμόσουμε τη μέθοδο των συμπληρωμάτων, ειδικότερα μάλιστα στο δυαδικό αριθμητικό σύστημα, λόγω της ευκολίας εφαρμογής του στο συγκεκριμένο αριθμητικό σύστημα. Για την αφαίρεση X - Y δύο μη προσημασμένων ακέραιων αριθμών, X = x ν-1 x ν-2 x ν-3 x 2 x 1 x 0 και Y = y ν-1 y ν-2 y ν-3 y 2 y 1 y 0, με ν ψηφία ο καθένας, στο σύστημα με βάση το Β ακολουθούμε τα εξής βήματα: 1. Εκφράζουμε τους αριθμούς με το ίδιο πλήθος ψηφίων. Σε περίπτωση που οι αριθμοί δεν έχουν το ίδιο πλήθος ψηφίων, προσθέτουμε στον αριθμό με το μικρότερο πλήθος ψηφίων τον αναγκαίο αριθμό μηδενικών αριστερά από το μέγιστο σημαντικό ψηφίο του. 2. Προσδιορίζουμε το συμπλήρωμα ως προς βάση (Σ (Β) ) του αφαιρετέου. 3. Προσθέτουμε στον μειωτέο X το συμπλήρωμα ως προς βάση (Σ (Β) ) του αφαιρετέου Y, δηλαδή υπολογίζουμε το Χ + (Β ν Y) = X Y + Β ν, όπου Σ (Β) (Y) = Β ν Y. 4. ΑνX>Y, τότε προκύπτει τελικό κρατούμενο 1 (ένα επιπλέον ψηφίο, που είναι ο συντελεστής της τάξης Β ν ), το οποίο ονομάζεται ψηφίο υπερχείλισης και μπορεί να παραληφθεί. Ο αριθμός που απομένει είναι η διαφορά X Y. 5. ΑνX<Y, τότε το άθροισμα που προκύπτει έχει μηδενικό τελικό κρατούμενο (δεν έχει κρατούμενο) και ισούται με Β ν (Y X), το οποίο είναι το συμπλήρωμα ως προς βάση του X Y. Το αποτέλεσμα της αφαίρεσης είναι προφανώς ένας αρνητικός αριθμός, αφού ο μειωτέος είναι μικρότερος από τον αφαιρετέο. Για να πάρουμε το αποτέλεσμα σε πιο οικεία μορφή, υπολογίζουμε το συμπλήρωμα ως προς βάση του αθροίσματος που προκύπτει και τοποθετούμε στην αρχή ένα αρνητικό πρόσημο. Παράδειγμα 5: Με χρήση συμπληρωμάτων να γίνει η αφαίρεση 619573 10-4237 10. Ο αφαιρετέος έχει δύο λιγότερα ψηφία από τον μειωτέο, άρα συμπληρώνουμε δύο μηδενικά αριστερά από το μέγιστο σημαντικό ψηφίο: 4237 10 = 004237 10.

Σ 9 (004237 10 ) = 995762 Σ 10 (004237 10 ) = 1 + 995762 = 995763 Μειωτέος 619573 + Συμπλήρωμα ως προς 10 του αφαιρετέου 995763 Άθροισμα με ψηφίο υπερχείλισης 1615336 Διαφορά 615336 Παράδειγμα 6: Με χρήση συμπληρωμάτων να γίνει η αφαίρεση 9573 10-14237 10. Σ 9 (14237) = 85762 Σ 10 (14237) = 1 + 85762 = 85763 Μειωτέος 09573 + Συμπλήρωμα ως προς 10 του αφαιρετέου 85763 Άθροισμα με ψηφίο υπερχείλισης 095336 Σ 9 (95336) 04663 Σ 10 (95336) = 1 + Σ 9 (95336) = 1 + 4663 4664 Διαφορά - 4664 Παράδειγμα 7: Με χρήση συμπληρωμάτων να γίνει η αφαίρεση 10101 2-1101 2. Ο αφαιρετέος έχει ένα λιγότερο ψηφίο από τον μειωτέο, άρα συμπληρώνουμε ένα μηδενικό αριστερά από το μέγιστο σημαντικό ψηφίο: 1101 2 = 01101 2. Σ 1 (01101 2 ) = 10010 Σ 2 (01101 2 ) = 1 + 10010 = 10011 Μειωτέος 10101 + Συμπλήρωμα ως προς 10 του αφαιρετέου 10011 Άθροισμα με ψηφίο υπερχείλισης 111000 Διαφορά 11000 Παράδειγμα 8: Με χρήση συμπληρωμάτων να γίνει η αφαίρεση 1111 2-10101 2 Σ 1 (10101 2 ) = 01010 Σ 2 (10101 2 ) = 1 + 01010 = 01011 Μειωτέος 01111 + Συμπλήρωμα ως προς 10 του αφαιρετέου 01011 Άθροισμα με ψηφίο υπερχείλισης 011010 Σ 1 (11010 2 ) 00101 Σ 2 (11010 2 ) = 1 + 101 110 Διαφορά - 110