Binärzahlen sind eine Darstellungsform von Zahlen im dualen Zahlensystem, das auf den beiden Ziffern 0 und 1 basiert. Im Gegensatz zum dezimalen Zahlensystem, das auf den Ziffern 0-9 basiert, werden im binären System Zahlen durch Kombinationen von Nullen und Einsen dargestellt. Binärzahlen werden vor allem in der Informatik verwendet, da Computer aufgrund ihrer elektronischen Natur besonders gut mit binären Signalen arbeiten können. **

Binärzahlen sind die Grundlage für die Darstellung und Verarbeitung von Informationen in Computern. Sie ermöglichen es, komplexe Daten wie Texte, Bilder und Videos in eine Abfolge von Nullen und Einsen umzuwandeln, die von Computern verarbeitet werden können. Binärzahlen sind auch wichtig für die digitale Kommunikation und Speicherung von Daten. **

Um Binärzahlen zu addieren, müssen die Zahlen zunächst spaltenweise addiert werden, beginnend von rechts. Wenn die Summe einer Spalte 0 oder 1 ergibt, wird diese Zahl direkt aufgeschrieben. Wenn die Summe 2 ergibt, wird eine 0 aufgeschrieben und eine 1 wird zur nächsten Spalte hinzuaddiert. Wenn die Summe 3 ergibt, wird eine 1 aufgeschrieben und eine 1 wird zur nächsten Spalte hinzuaddiert. Dieser Prozess wird fortgesetzt, bis alle Spalten addiert wurden. Es ist wichtig, die Überträge zwischen den Spalten zu berücksichtigen, um das richtige Ergebnis zu erhalten. **

Um Binärzahlen zu subtrahieren, verwendet man das Verfahren der Zweierkomplement-Darstellung. Dabei wird die zu subtrahierende Zahl invertiert und um 1 erhöht. Anschließend addiert man diese invertierte Zahl zur ersten Zahl. **

Um vorzeichenlose Binärzahlen zu subtrahieren, führt man eine normale Binärsubtraktion durch. Dazu werden die Zahlen bitweise voneinander subtrahiert, beginnend mit dem niedrigsten Bit. Wenn das Ergebnis einer Subtraktion negativ ist, wird das Bit auf 0 gesetzt und der Übertrag (Carry) auf das nächsthöhere Bit addiert. Am Ende erhält man das Ergebnis der Subtraktion. **

Um negative Binärzahlen zu subtrahieren, kann man das Verfahren der Zweierkomplementdarstellung verwenden. Dabei wird die negative Zahl zuerst in ihre positive Form umgewandelt, indem man die Bits invertiert und 1 addiert. Anschließend kann die Subtraktion wie gewohnt durchgeführt werden, indem man die beiden Binärzahlen bitweise voneinander abzieht und das Ergebnis um das Carry-Bit korrigiert. **

Das zweite Bild eines Mealy-Automaten zum Addieren von Binärzahlen zeigt den Zustandsübergangsgraphen. Jeder Zustand repräsentiert einen bestimmten Zustand des Automaten, während die Kanten die Übergänge zwischen den Zuständen darstellen. Die Kanten sind mit den Eingabe- und Ausgabebedingungen beschriftet, die den Zustandsübergang und die Ausgabe des Automaten bestimmen. **

Die Subtraktion von Binärzahlen funktioniert ähnlich wie die Subtraktion von Dezimalzahlen. Man beginnt mit der Subtraktion der rechten Bits und trägt das Ergebnis in die entsprechende Stelle des Ergebnisses ein. Wenn das Subtrahend-Bit größer ist als das Minuend-Bit, muss man ein Bit von der nächsten Stelle ausleihen. **