2の補数表現で表された2進数の減算を、2の補数を用いた加算によって計算する問題です。以下の2つの計算を行います。 (1) $(01101)_2 - (00110)_2$ (2) $(00110)_2 - (01101)_2$ 計算の過程を示し、結果が正の数の場合はそのまま、負の数の場合は2の補数を求めて表現します。最上位桁からの繰り上がり(キャリー)がある場合は無視します。

その他2の補数2進数減算加算コンピュータアーキテクチャ
2025/6/19

1. 問題の内容

2の補数表現で表された2進数の減算を、2の補数を用いた加算によって計算する問題です。以下の2つの計算を行います。
(1) (01101)2(00110)2(01101)_2 - (00110)_2
(2) (00110)2(01101)2(00110)_2 - (01101)_2
計算の過程を示し、結果が正の数の場合はそのまま、負の数の場合は2の補数を求めて表現します。最上位桁からの繰り上がり(キャリー)がある場合は無視します。

2. 解き方の手順

(1) (01101)2(00110)2(01101)_2 - (00110)_2
- まず、引く数 (00110)2(00110)_2 の2の補数を求めます。
- 2の補数は、ビットを反転させて1を加えることで求められます。
- (00110)2(00110)_2 のビット反転は (11001)2(11001)_2 となります。
- (11001)2(11001)_2 に1を加えると (11010)2(11010)_2 となります。これが (00110)2(00110)_2 の2の補数です。
- 次に、(01101)2(01101)_2(11010)2(11010)_2 を加算します。
01101+11010=10011101101 + 11010 = 100111
- 最上位桁からの繰り上がり(キャリー)があるので、これを無視します。
- 結果は (00111)2(00111)_2 となります。符号ビットは0なので、そのまま正の数です。
(2) (00110)2(01101)2(00110)_2 - (01101)_2
- まず、引く数 (01101)2(01101)_2 の2の補数を求めます。
- (01101)2(01101)_2 のビット反転は (10010)2(10010)_2 となります。
- (10010)2(10010)_2 に1を加えると (10011)2(10011)_2 となります。これが (01101)2(01101)_2 の2の補数です。
- 次に、(00110)2(00110)_2(10011)2(10011)_2 を加算します。
00110+10011=1100100110 + 10011 = 11001
- 結果は (11001)2(11001)_2 となります。符号ビットは1なので、結果は負の数です。
- 負の数の絶対値を求めるために、 (11001)2(11001)_2 の2の補数を求めます。
- (11001)2(11001)_2 のビット反転は (00110)2(00110)_2 となります。
- (00110)2(00110)_2 に1を加えると (00111)2(00111)_2 となります。
- したがって、(11001)2(11001)_2(00111)2- (00111)_2 を表します。

3. 最終的な答え

(1) (00111)2(00111)_2
(2) (00111)2-(00111)_2

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