反碼英文解釋翻譯、反碼的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【計】 base-minus-one's complement

分詞翻譯：

反的英語翻譯：

in reverse; on the contrary; turn over
【醫】 contra-; re-; trans-

碼的英語翻譯：

code; yard
【計】 ASA code ASA
【經】 code; yard

專業解析

在計算機科學和數字電路領域，反碼（Ones' Complement）是一種二進制數的表示方法，主要用于數值的存儲、運算和錯誤檢測。以下是其詳細解釋：

一、核心概念與定義

反碼指對二進制數的每一位取邏輯反（即0變1，1變0）後得到的編碼形式。例如：

十進制數 5 的4位二進制原碼為 0101，其反碼為 1010。
負數表示：若用反碼表示負數，需先取絕對值對應的二進制碼，再逐位取反。例如 -5 的反碼為 1010（基于4位表示）。

二、核心特性與運算規則

零的表示
反碼系統中存在兩種零的表示形式：
- +0：全0（如 0000）
- -0：全1（如 1111）
  這一特性可能導緻運算歧義。
加減法運算
反碼加減法依賴循環進位（End-Around Carry）：
- 若最高位産生進位，需将該進位加至結果的最低位。
  示例（4位）：
  
  $$5 + (-3) = 0101_2 + 1100_2 = 1 0001_2 xrightarrow{text{+1}} 00102 = 2{10}$$。
溢出處理
當運算結果超出表示範圍時，反碼系統可能産生錯誤值（如 -0），需額外檢測。

三、應用場景

曆史計算機系統
早期計算機（如PDP-1）采用反碼進行算術運算，但因零的冗餘和硬件實現複雜度，逐漸被補碼取代。
校驗機制
反碼求和廣泛用于網絡協議（如IP、TCP、UDP）的校驗和計算：
- 将數據分段視為反碼整數求和；
- 結果取反後作為校驗值，可檢測傳輸錯誤。
  公式：
  
  $$text{Checksum} = text{Ones' Complement}left(sum_{i=1}^{n} text{data}_iright)$$

四、中英文術語對照

中文術語	英文術語
反碼	Ones' Complement
原碼	Sign-Magnitude
補碼	Two's Complement
循環進位	End-Around Carry

五、權威參考文獻

《計算機組成與設計：硬件/軟件接口》（David A. Patterson, John L. Hennessy）
詳解反碼運算原理及硬件實現。

出版商鍊接
IEEE标準754
對比反碼與補碼在浮點數表示中的差異。

IEEE官網
RFC 1071: Computing the Internet Checksum
定義反碼求和在網絡校驗中的應用。

RFC文檔
《數字邏輯基礎》（M. Morris Mano）
分析反碼在數字系統中的算術缺陷。

出版商鍊接

網絡擴展解釋

反碼（Ones' Complement）是計算機中表示有符號整數的一種二進制編碼方式，主要用于簡化減法運算。以下是詳細解釋：

1.基本定義

正數的反碼：與原碼相同。例如，十進制數+3在4位二進制中的原碼和反碼均為0011。
負數的反碼：符號位保持為1，其餘位按位取反（0變1，1變0）。例如，-3的原碼是1011，反碼為1100。

2.轉換示例

+5（4位）：原碼0101 → 反碼0101。
-5（4位）：原碼1101 → 反碼1010。

3.與補碼的區别

補碼（Two's Complement）是反碼加1。例如，-3的反碼1100 → 補碼1101。
核心差異：反碼存在正零（0000）和負零（1111）兩種零的表示，而補碼通過統一零的表示避免了這一問題。

4.優缺點

優點：簡化了減法運算（通過加法實現），例如 3 - 2 可轉換為 3 + (-2的反碼)。
缺點：存在雙零問題，且運算後可能需要循環進位（最高位進位需加回到最低位）。

5.應用場景

曆史系統：早期計算機如PDP-1使用反碼。
校驗和計算：如TCP/IP協議中校驗和仍基于反碼運算，便于快速驗證數據完整性。

6.數值範圍

對于n位二進制，反碼的範圍是$-(2^{n-1}-1)$ 到 $+(2^{n-1}-1)$。例如，4位反碼的範圍是-7到+7。

公式示例

反碼的數學表達式為： $$ text{反碼} = begin{cases} x & text{若 } x geq 0 (2^n - 1) + x & text{若 } x < 0 end{cases} $$ 其中，n為二進制位數。

反碼是理解補碼的重要基礎，雖然現代計算機普遍使用補碼，但反碼在特定領域（如網絡協議）仍有價值。