计算机数据表示与编码基础

"该资源是一份关于计算机中的数据表示的92页PPT教程，由石磊教授在郑州大学信息工程学院计算机系讲授。内容涵盖计算机组成原理的多个核心章节，包括数据表示、运算方法、存储器、指令系统、中央处理器、系统总线、输入输出系统以及计算机外部设备。教程的主要目标是让学生掌握数据在计算机中的表示方法和编码，包括进位计数制的转换、定点数与浮点数的概念、带符号数的表示、字符编码以及数据校验码的应用。" 在计算机科学中，数据表示是理解和设计计算机系统的基础。教学内容首先定义了数据、信息和媒体的基本概念。数据是表达事实、概念或指令的形式，可以是数值型（如数字）或非数值型（如字符、图像和声音）。信息是具有意义的数据，对人的决策有影响。媒体则是信息的载体，分为感觉媒体、表示媒体、存储媒体、表现媒体和传输媒体五类。 接着，教程深入探讨了进位计数制，这是所有数字表示的基础。学生需要理解二进制、八进制、十进制和十六进制之间的转换，并能熟练应用这些知识解决实际问题。数制转换在编程和计算机硬件设计中至关重要。 定点数和浮点数是两种常见的数值表示方式。定点数通常用于整数运算，其小数点位置固定；而浮点数则用于表示较大的或较小的数值，它包含一个指数部分和一个尾数部分，允许更大的动态范围。 带符号数的表示方法包括原码、反码、补码和移码，这些方法用于表示正负数值，特别是在计算机硬件中进行算术运算时。理解这些表示方式对于理解计算机如何执行加减乘除等操作至关重要。 字符编码，如ASCII码和Unicode（UTF-8），用于将字符转化为二进制表示，使得计算机能够处理文本。ASCII码是早期的标准，可以表示128个不同的字符，而Unicode提供了对全球多种语言字符的支持。 最后，数据校验码如奇偶校验、CRC（循环冗余校验）等，用于检测数据在传输或存储过程中可能出现的错误，确保数据的完整性和准确性。这些校验方法在通信和网络技术中发挥着关键作用。 整个教程通过这些知识点的讲解，旨在帮助学生全面理解计算机如何存储和处理各种类型的数据，为后续学习计算机组成原理和系统设计打下坚实基础。