计算机结构与逻辑设计课程总结：数字电路、计算机硬件基础

"计算机结构与逻辑设计(13总结).ppt" 这篇摘要涵盖了计算机结构与逻辑设计的关键要点，包括课程目的、课程结构、学习方法，以及深入探讨了数字信号、计算机的基本概念、计算机中的数制和码制。下面将详细阐述这些知识点。 首先，计算机结构与逻辑设计是一门课程，旨在使学生掌握数字电路分析和设计的基本方法，以及理解计算机硬件结构的基本原理和实现方式。课程分为三大部分：绪论、基础理论与方法，以及计算机各部分功能与设计的探讨。 学习这门课程的关键在于抓住基本概念、方法、思路和技能。例如，了解数字信号的特点，理解计算机的结构和运行方式，以及纯硬件数字系统与计算机之间的差异。在绪论中，会介绍数字信号的定义，即用离散值表示连续信息的信号形式，及其相比模拟信号的优势，如抗干扰性强、易于处理等。此外，还会涉及冯·诺依曼体系结构的思想，这是现代计算机设计的基础，强调存储程序和数据共享同一存储器。 计算机中的数制和码制是核心内容之一。课程介绍了数制的概念，如基数、权重和表达式，并重点讲解了二进制的重要性，因为它在计算机中广泛使用。数与码的概念区分，表明在计算机中，信息的表示方式多种多样，如原码、补码和反码。原码直接表示数值，包括符号位和尾数；补码用于表示负数，通过取反加1得到；反码则是原码的负数表示，用于在原码和补码之间转换。此外，讨论了定点数和浮点数的表示方法，定点数适用于简单运算，而浮点数用于处理大范围和高精度的数值。 数的运算涉及到数的按权展开和叠代公式，例如在二进制中，一个数可以被分解为各个位上的权重乘以2的幂次之和。在补码系统中，运算要考虑溢出的情况，因为补码运算可能导致超出可表示的最大或最小值。补码的使用简化了负数的运算，而反码则作为一个中间工具，帮助在原码和补码之间进行转换。 在实际的计算机系统中，所有信息都以二进制的0和1形式存在，因此理解和掌握各种数制和码制对于理解和设计计算机系统至关重要。理解这些基本概念和方法，不仅能够帮助我们理解计算机如何处理数据，还为设计和分析复杂的数字系统奠定了基础。