计算机组成原理：数据表示与运算详解-ALU与浮点数

在"计算机组成原理：2数据的表示和运算-4.ppt"中，讲解了计算机组成原理中关键的数据表示和运算方法。这部分内容主要分为以下几个部分： 1. **数制与编码** - 学习了进位计数制的概念，包括它们之间的转换，如二进制、八进制、十进制和十六进制等。 - 真值和机器数的概念区分，理解数据在计算机内部如何表示，如二进制补码用于表示有符号整数。 - BCD码（Binary Coded Decimal，二进制编码的十进制）用于精确表示十进制数字，以及字符与字符串的编码方式。 - 校验码的介绍，如奇偶校验码和CRC校验码，用于检测数据传输过程中的错误。 2. **定点数的表示和运算** - 无符号数和有符号数的表示方法，包括原码、反码和补码的区别。 - 定点数的运算涉及位移运算，即左移和右移操作，以及原码和补码定点数的加减运算，解释了溢出的概念及判别方法。 - 定点数的乘除运算，包括运算过程和可能产生的精度问题。 3. **浮点数的表示和运算** - 浮点数的表示重点在于理解其范围，以及IEEE 754标准，这是计算机中广泛使用的浮点数表示方式。 - 浮点数的加减运算涉及到浮点数的规格化和尾数处理，以及如何保持精度。 4. **算术逻辑单元（ALU）** - ALU是运算器的核心部件，它执行各种算术和逻辑操作，包括加法器、减法器、乘法器、除法器等组件。 - 串行进位加法器和并行进位加法器的区别，前者逐位计算进位，后者同时处理多位。 - 详细介绍了半加器和全加器的设计，这两个基本组件是构建更复杂算术运算的基础。 - 提供了半加器和全加器的逻辑表达式，以及它们的真值表，帮助理解这些基本算术操作的实现原理。 通过对这些内容的学习，学生能够深入理解计算机中数据是如何以不同的形式存储和处理的，以及ALU在执行这些运算时的作用和结构。这对于理解和设计计算机硬件系统，尤其是处理器和内存管理等方面至关重要。