计算机组成原理：BCD编码与数制转换

在计算机组成原理课程中，"压缩十进制表示方式"是一个重要的概念，它指的是在计算机存储中，为了节省空间，将两个十进制数字组合成一个字节，用二进制编码（BCD码）来表示。BCD码的特点是每个二进制位对应一个十进制数字，符号位通过特定的二进制模式（如1100表示正，1101表示负）来标记数的正负。例如，325用两个字节表示为0011 0010和0101 1100，而-5615则用三个字节表示为0000 0101、0110 0001和0101 1101。 数制转换是另一个核心内容，包括十进制到二进制的转换。对于整数，采用除2取余的方法，从低位到高位逐次确定二进制位；小数则通过乘2取整，从高位到低位生成二进制小数。例如，十进制数1810转换为二进制为100102，小数0.81转换为二进制小数为0.110012。 此外，课程还介绍了冯·诺依曼体系结构的基本组成部分，如运算器、控制器、存储器和输入/输出设备，以及它们在计算机中的作用。在这个体系结构中，程序和数据以二进制形式存储，通过地址进行访问。控制器根据指令序列工作，并利用程序计数器管理指令执行流程，区分指令和数据主要依据取指令和执行指令的时间和空间特性。 字长是衡量计算机处理能力的重要指标，包括机器字长、存储字长和指令字长，它们可能在不同方面有所不同。信息单位如位（bit）、字节（Byte）和字（word）也是理解计算机基础架构的关键。 机器码用于在计算机内部表示数字，其中补码是最常用的一种，因为它能够正确处理正负数和零，且表示范围较大。补码的求解规则包括对正数和负数的不同处理方式，以及如何通过符号位和其他位的操作来获取补码表示。 浮点数的补码表示法是处理实数的一种标准格式，它包括阶符、阶码、尾符和尾数的补码组合，用于精确表示不同精度的数值。通过这些概念的学习，学生能够深入理解计算机内部的数据存储和运算机制，这对于理解和设计计算机系统至关重要。