Пример деления двоичных чисел методом без восстановления остатка
Ваша задача будет решена с вашими исходными данными OnLine и бесплатно
Задача:
Разделить число A = 21310 на число B = 1710 в двоичной системе счисления, методом без восстановления остатка.
Решение:
1) Переведем числа в двоичную систему счисления (работать будем только с модулями чисел, знак результата получим из анализа знаков исходных чисел):
21310 = 110101012
1710 = 100012
2) Впишем делимое A в 16-ти разрядный регистр, начиная с младших разрядов (нумерация разрядов начинается с нуля). В недостающие разряды записываем нули.
Разр. | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
A: | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 |
3) Впишем делитель В в 16-ти разрядный регистр, начиная с младших разрядов. В недостающие разряды записываем нули.
Разр. | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
B: | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 |
4) Предварительный сдвиг делителя. Сдвинем делитель B влево так, чтобы позиция старшей значащей единицы, в нем, совпала с
позицией старшей значащей единицы в делимом A. Количество необходимых для этого сдвигов запомним в числе k В нашем случае старшая значащая единица в делимом A расположена в 7-м разряде,
a в делителе B - в 4-м разряде. Следовательно нам необходимо сдвинуть число B влево на 3 разряда (k = 3).
Сдвинутый делитель выглядит следующим образом :
Разр. | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
B: | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
5.1)Вначале получим обратный код. Для этого просто проинвертируем каждый разряд регистра (заменим "0" на "1", а "1" на "0").
Разр. | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
Bобр | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 |
Разр. | c | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
1 | 1 | 1 | |||||||||||||||
Bобр | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | |
+ | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | |
Bдоп | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
Таким образом -B = Bдоп
6) Процесс деления будет следующий:
6.1) Вычитаем из делимого А делитель В (т.е. прибавляем -В).
6.2) Анализируем знак полученного частичного остатка (15-й разряд). В регистр результата записываем "0"
если остаток отрицательный и единицу в противном случае. Помним, что отрицательному числу соответствует наличие единицы в 15-м
разряде и наоборот.
6.3) Сдвигаем частичный остаток на один разряд влево. При этом крайний правый (младший) разряд заполняется нулем,
а знаковый разряд (15-й) в процессе сдвига не участвует.
6.4) Прибавляем к частичному остатку делитель В если остаток отрицательный либо вычитаем делитель в противном случае.
6.5) Анализируем знак полученного частичного остатка (15-й разряд). В регистр результата записываем "0"
если остаток отрицательный и единицу в противном случае.
6.6) Действия описанные в пунктах 6.3-6.5 выполняем k раз (если k=0, то ни разу не выполняем).
Весь процесс деления выглядит следующим образом :
Разр. | c | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 | |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||||||
Частное | А | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | |
- B | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | ||
1 | = | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | ||||||
<-- | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | ||
- B | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | ||
1 | = | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | |
1 | 1 | |||||||||||||||||
<-- | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | ||
- B | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | ||
0 | = | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | |
1 | 1 | 1 | ||||||||||||||||
<-- | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | ||
+ B | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | ||
0 | = | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Здесь в колонке "Частное", сверху вниз, записаны разряды искомого частного, начиная со старших. Обратите внимание - значение
разряда частного - это просто иверсия 15-го (знакового) разряда частичного остатка.
В следующем столбце - символика действий предпринимаемых в зависимости от знака частичного остатка. Смысл этих символов следующий:
+ В - делитель В прибавляется к регистру делимого A;
- В - делитель В вычитается из регистра делимого A
(технически здесь прибавляется Вдоп );
<-- - частичный остаток сдвигается на один разряд влево;
" = " - показывается значение частичного остатка полученного после сложения.
7) Определяем остаток от деления. Для этого анализируем последний частичный остаток. В нашем случае
он равен "1111111111000000".
7.1) Анализируем знак остатка (15-й разряд). В знаковом разряде содержится единица, значит требуется коррекция остатка. Для коррекции прибавим к нему делитель B.
Разр. | c | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||||||||
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||
+ B | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | |
= | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
7.2) Так как в процессе деления частичные остатки были сдвинуты 3 раза влево, то для получения верного значения последний полученный остаток необходимо сдвинуть 3 раза вправо (вернуть на место). После сдвига имеем:
Разр. | 15 | 14 | 13 | 12 | 11 | 10 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 | 0 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
8) Определяем знак результата. Если знаки исходных операндов одинаковы, то результирующее частное положительно и наоборот. В нашем случае знаки совпадают, следовательно результирующее частное положительно.
Ответ:
110101012 : 100012
= 11002 и 10012 в остатке.
или в десятичной системе счисления:
21310 : 1710
= 1210 и 910 в остатке.
...поделить MOИ чиcла в двоичной системе
...к списку решаемых задач