Для записи чисел в прямом коде старший бит обозначает знак числа.
Для однобайтового формата
0000 0001 = 1
1000 0001 = -1
При такой записи в 1 байт можно записать значения от -128 до +127.
Число -4 в десятичной системе, в двоичной системе будет
1000 0100 (2) = -4(10)