计算机组成原理：数据表示详解——从二进制到字符存储

本篇文档是关于计算机组成原理的英文课件，专注于数据表示（Data Representation）的主题。课程由Kai Huang教授提供，涵盖了第3章的内容，日期为2014年3月14日。主要内容包括： 1. 位值系统（Positional Number Systems）：介绍了非定位的罗马数字系统与定位的十进制（如11011对应的二进制为27）、二进制（如11011等于2^4 + 2^3 + 2^1 + 2^0 = 27）以及固定基数的定位表示法，如四进制（2103转换为147）。 2. 二进制和十六进制数：详细讲解了二进制数的基础概念，每个位(bit)只能是0或1，这些位可以用来表示无符号和有符号整数，以及字符。同时涉及到了二进制和十六进制（如十六进制的加减运算，如10和A相加）。 3. 整数存储大小：讨论了不同类型的整数在计算机中的存储方式，比如使用补码表示的有符号整数（2's Complement Notation），以及扩展符号位（Sign Extension）的概念，确保在不同长度的位宽下正确处理数值。 4. 二进制和十六进制的减法运算：涵盖了减法操作，以及在计算过程中可能出现的进位（Carry）和溢出（Overflow）现象，这是理解和处理算术运算的关键。 5. 字符存储：这部分可能涉及到字符编码（如ASCII、Unicode等）在计算机中的存储方式，如何用有限的位数来表示各种字符。 6. 教学大纲：给出了一个概述，表明课程将逐步深入这些主题，帮助学生全面理解数据表示在计算机系统设计中的作用。 整个课程内容丰富，从基础的数字系统到实际应用的算术运算，旨在让学生掌握数据在计算机内部是如何表示和处理的。这对于理解计算机架构和编程语言底层原理至关重要。通过学习，学生能够更好地设计和优化软件，以及解决与数据表示相关的问题。