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４ビットの記憶域があるとします。(記憶域のイメージはスイッチの並びと考えるとよいでしょう)
この４ビットで１６通りの区別できるパターンができます。
CPUを設計する時、このパターンをどう使うかを決めて設計します。
一般に数値は２進数の規則を割り当てます。
数値には、符号付きと符号なしを区別して、符号付きでは２の補数で記憶するのが一般的です。
なお、スイッチは『ONを1、
OFFを0』にする正論理で表現しています。
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スイッチの状態→
0000を
符号なしで使えば0 、
符号ありで使えば0 の10進数となります。
クリックすると、ONとOFFの状態が切り替わります。
符号付きを2の補数で扱う場合、最上位ビットが1なら負の値となります。
また全てのビットが1の場合で、10進数の-1になることを覚えておくとよいでしょう。