模2運算的原理

最近在看CRC算法,但是發現其中“模2運算”不太清楚,就搜找資料,整理了此文章!!

模2運算的原理 模2加法,模2減法,模2乘法,模2除法

2運算是一種二進制算法,CRC校驗技術中的核心部分,因此,我們在分析CRC算法之前,必須掌握模2運算的規則。與四則運算相同,模2運算也包括模2加、模2減、模2乘、模2除四種二進制運算。而且,模2運算也使用與四則運算相同的運算符,即“+”表示模2加,“-”表示模2減,“×”或“·”表示模2乘,“÷”或“/”表示模2除。與四則運算不同的是模2運算不考慮進位和借位,即模2加法是不帶進位的二進制加法運算,模2減法是不帶借位的二進制減法運算。這樣,兩個二進制位相運算時,這兩個位的值就能確定運算結果,不受前一次運算的影響,也不對下一次造成影響。


模2加法運算定義爲:

這是一種二進制的運算,等同於“異或”運算。 通常用於計算機和電子領域。
規則是兩個序列模二相加,即兩個序列中對應位,相加,不進位,相同爲0,不同爲1。
1+1=0+0=0
1+0=0+1=1

0+0=0      0+1=1      1+0=1      1+1=0
例如0101+0011=0110,列豎式計算:
   0 1 01
+ 0 0 1 1
──────
   0 1 1 0


模2減法運算定義爲:
0
-0=0      0-1=1      1-0=1      1-1=0
例如0110-0011=0101,列豎式計算:
   01 1 0
  0 0 1 1
──────

   0 1 0 1


模2乘法運算定義爲:
0×0
=0      0×1=0      1×0=0      1×1=1
多位二進制模2乘法類似於普通意義上的多位二進制乘法,不同之處在於後者累加中間結果(或稱部分積)時採用帶進位的加法,而模2乘法對中間結果的處理方式採用的是模2加法。例如1011×101=100111,列豎式計算:
      1 0 1 1
     × 1 0 1
    ──────
            
1 0 1 1
     00 0 0
+ 1 0 1 1
────────

   1 0 0 1 1 1


模2除法運算定義爲:
0÷1
=0      1÷1=1
多位二進制模2除法也類似於普通意義上的多位二進制除法,但是在如何確定商的問題上兩者採用不同的規則。後者按帶借位的二進制減法,根據餘數減除數夠減與否確定商1還是商0,若夠減則商1,否則商0。多位模2除法採用模2減法,不帶借位的二進制減法,因此考慮餘數夠減除數與否是沒有意義 的。實際上,在CRC運算中,總能保證除數的首位爲1,則模2除法運算的商是由余數首位與除數首位的模2除法運算結果確定。因爲除數首位總是1,按照模2除法運算法則,那麼餘數首位是1就商1,是0就商0。例如1100100÷1011=1110……110,列豎式計算:
             1 1 10
      ────────
1 0 1 1〕1 1 0 0 1 00
      1 0 1 1
      ──────
           1 1 1 1
       
-1 0 1 1
      ──────
             10 0 0
          
-1 0 1 1
         ──────
               01 1 0
           -0 0 0 0
         ──────
                1 1 0


發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章