컴퓨터에서 표현할 수 있는 자료는 수치, 문자, 논리, 포인터, 문자열 자료 등이 있으며, 이들을 표현하기 위해 1과 0(ON과 OFF, 참과 거짓)의 2진수 코드를 사용한다. 이때 한자리에서 나타낼 수 있는 숫자를 1 또는 0으로 표현하는 단위를 비트(bit)라고 한다.
비트(bit)는 디지털 시스템에서 자료를 표현하는 최소단위를 나타내며, 비트 개수의 승수만큼 자료를 표현할 수 있다. 예를 들어 3bit의 경우, 2의 3승(2×2×2)으로 8가지 표현이 가능하다.
1. 2진수 형태이지만 10진수로 쉽게 해석하기 쉽게 만든 형식으로 존(Zone) 형식과 팩(Pack) 형식이 있다.
① 존(Zone) 형식
- 10진수 한자리를 표현하기 위해 1byte(8bit) 사용한다. 이때 상위 4비트는 존 영역(1111), 하위 4비트는 10진수 한자리를 표현한다.
- 10진수 여러 자리를 표현하기 위해, 10진수 자릿수만큼 존 형식을 연결하여 사용한다. 이때 마지막 자리의 존 영역에 부호를 표시한다. 부호는 양수(+)일 경우 1100=C, 음수(-)일 경우 1101=D로 표현한다.
- 존 형식에서 존 영역은 항상 '1111'을 저장해야 하기 때문에 기억 공간 낭비가 심하다.
② 팩(Pack) 형식
- 10진수 한자리를 표현하기 위해 존 영역 없이 4bit를 사용한다.
- 최하위 4bit에 부호를 표시한다.
2. 컴퓨터는 자료를 표현할 때 2진수만 사용하기 때문에 음수와 양수를 표현할 때 부호가 아닌 2진수 형태를 사용한다. 2진수 정수 형태를 표현하는 방법에는 부호와 절댓값 형식, 1의 보수 형식, 2의 보수 형식이 있다.
① 부호 절댓값 형식
- 최상위 1bit에 부호를 표시한다. 양수(+)일 경우 0, 음수(-)일 경우 1로 표현한다.
② 1의 보수 형식
- nbit의 이진수를 1의 보수로 표현하기 위해서는 nbit를 모두 1로 만든 이진수에서 변환하고자 하는 이진수(절댓값)를 뺀다.
- 또 다른 방법으로는, 1→0, 0→1로 바꾸어준다.
③ 2의 보수 형식
- 뺄셈 연산을 가산기 회로를 통해 감산할 수 있도록 변환한 코드로 컴퓨터에서 실제 사용하는 방식이다.
- 2의 보수를 표현하는 방법은 1의 보수에 1을 더해서 표현한다.
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