2.6.2. Двоичная арифметика

Сложение двоичных чисел

Способ сложения двоичных чисел такой же, как и сложение десятичных чисел – столбиком. То есть, сложение выполняется поразрядно, начиная с младшей цифры. Если при сложении получается сумма больше единицы, то записывается цифра равная «сумма – 1», а целая часть добавляется к младшему разряду.

Пример 1

Определить сумму чисел 10011 и 10101, записанных в двоичной системе счисления.

Решение

Определяем суммы  по разрядам:

· первый разряд: 1 + 1 = 2. Так как 2 > 1, то записываем 0, а 1 переходит на второй разряд;

· второй разряд: 1 + 0 + 1 (из первого разряда) = 2. Так как 2 > 1, то записываем 0, а 1 переходит на третий разряд;

· третий разряд: 0 + 1 + 1(из второго разряда) = 2. Так как 2 > 1, то записываем 0, а 1 переходит на третий разряд;

· четвертый разряд: 0 + 0 + 1(из третьего разряда) = 1. Записываем 1;

· пятый разряд: 1 + 1 = 2. Так как 2 > 1, то записываем 0, а 1 переходит на шестой разряд;

· шестой разряд: 0 + 0 + 1 = 1, записываем 1.

Таким образом, получили число в двоичной системе: 101000.

Проверим правильность расчетов: переведем все числа в десятичную систему:

Сложим полученные числа: 19 + 21 = 40 – получили верное равенство.

Ответ: 101000.

Вычитание двоичных чисел

Вычитание проводится столбиком. Правило вычитания аналогично правилу вычитания десятичных чисел.

Пример 2

Найти разность чисел в двоичной системе счисления 101010-100100 – ?

Решение

.

Разности определяем также  по разрядам:

· первый разряд: 0 – 0 = 0. Записываем 0;

· второй разряд: 1 – 0 = 1. Записываем 1;

· третий разряд: 0 – 1 = -1. Не хватает единицы. Занимаем ее у старшего разряда. Единица из младшего разряда переходит как двойка 2 – 1 = 1. Записываем 1;

· четвертый разряд: 0 – 0 = 0. Так как единицу из этого разряда мы занимали. Записываем 0;

· пятый разряд: 0 – 0 = 0. Записываем 0;

· шестой разряд: 1 – 1 = 0. Записываем 0.

Проверим результат: переведем числа в десятичную систему:

42 – 36 = 6.

Получили верный результат.

Ответ: 110.

Умножение двоичных чисел.

Рассмотрим умножение двоичных чисел на примере.

Пример 3

Перемножить двоичные числа 1001 и 1110.

Решение

Проверим полученный результат: переведем числа в десятичную систему:

Получили верный результат.

Ответ: 1111110.