Operaciones con números binarios 

Suma de números Binarios [editar]Las posibles combinaciones al sumar dos bits son

 

0 + 0 = 0

0 + 1 = 1

1 + 0 = 1

1 + 1 = 10

      100110101

    + 11010101

    ———————————

     1000001010

Operamos como en el sistema decimal: comenzamos a sumar desde la derecha, en nuestro ejemplo, 1 + 1 = 10, entonces escribimos 0 en la fila del resultado y llevamos 1 (este "1" se llama acarreo o arrastre). A continuación se suma el acarreo a la siguiente columna: 1 + 0 + 0 = 1, y seguimos hasta terminar todas la columnas (exactamente como en decimal).

 

 

 Resta de números binarios [editar]El algoritmo de la resta en binario es el mismo que en el sistema decimal. Pero conviene repasar la operación de restar en decimal para comprender la operación binaria, que es más sencilla. Los términos que intervienen en la resta se llaman minuendo, sustraendo y diferencia.

 

Las restas básicas 0-0, 1-0 y 1-1 son evidentes:

 

0 - 0 = 0

1 - 0 = 1

1 - 1 = 0

0 - 1 = no cabe o se pide prestado al proximo.

La resta 0 - 1 se resuelve, igual que en el sistema decimal, tomando una unidad prestada de la posición siguiente: 10 - 1 = 1 y me llevo 1, lo que equivale a decir en decimal, 2 - 1 = 1. Esa unidad prestada debe devolverse, sumándola, a la posición siguiente. Veamos algunos ejemplos:

 

Restamos 17 - 10 = 7 (2=345)          Restamos 217 - 171 = 46 (3=690)

        10001                           11011001   

       -01010                          -10101011

       ——————                          —————————

        00111                           00101110

A pesar de lo sencillo que es el procedimiento, es fácil confundirse. Tenemos interiorizado el sistema decimal y hemos aprendido a restar mecánicamente, sin detenernos a pensar en el significado del arrastre. Para simplificar las restas y reducir la posibilidad de cometer errores hay varias soluciones:

 

Dividir los números largos en grupos. En el siguiente ejemplo, vemos cómo se divide una resta larga en tres restas cortas:

        100110011101             1001     1001     1101

       -010101110010            -0101    -0111    -0010

       ——————      =     ——      ——    ———

        010000101011             0100     0010     1011

 

Utilizando el complemento a dos. La resta de dos números binarios puede obtenerse sumando al minuendo el complemento a dos del sustraendo. Veamos algunos ejemplos. Hagamos la siguiente resta, 91 - 46 = 45, en binario:

 

        1011011                                             1011011

       -0101110               C2 de 46 = 1010010           +1010010

      ————                                            ————————

        0101101                                            10101101

 

En el resultado nos sobra un bit, que se desborda por la izquierda. Pero, como el número resultante no puede ser más largo que el minuendo, el bit sobrante se desprecia.

 

Un último ejemplo: vamos a restar 219 - 23 = 196, directamente y utilizando el complemento a dos:

 

 

        11011011                                            11011011

       -00010111               C2 de 23 = 11101001         +11101001

       —————                                           —————————

        11000100                                           111000100

Y, despreciando el bit que se desborda por la izquierda, llegamos al resultado correcto: 11000100 en binario, 196 en decimal.

 

Utilizando el complemento a 1. La resta de dos números binarios puede obtenerse sumando al minuendo el complemento a uno del sustraendo y a su vez sumarle el bit de overflow (bit que se desborda).

 

 Producto de números binarios [editar]El algoritmo del producto en binario es igual que en números decimales; aunque se lleva cabo con más sencillez, ya que el 0 multiplicado por cualquier número da 0, y el 1 es el elemento neutro del producto.

 

Por ejemplo, multipliquemos 10110 por 1001:

 

        10110      

         1001                   

    —————————         

        10110              

       00000               

      00000               

     10110               

    —————————          

     11000110

En sistemas electrónicos, donde se suelen utilizar números mayores, no se utiliza este método sino otro llamado algoritmo de Booth.

 

 

 División de números binarios [editar]La división en binario es similar a la decimal, la única diferencia es que a la hora de hacer las restas, dentro de la división, estas deben ser realizadas en binario. Por ejemplo, vamos a dividir 100010010 (274) entre 1101 (13):

 

 100010010 |1101

            ——————

- 0000      010101

———————

 10001

- 1101

———————

 01000

 - 0000

 ———————

   10000

 - 1101

 ———————

    00111

   - 0000

   ———————

     01110

    - 1101

    ———————

     00001