1.3.1-有符号二进制数的表示方法（教案）-《计算机原理》同步教学（电子工业出版社第3版）

教案 编号：PTGZ-289 流水号：056 （首页）共 4页 课程 《计算机原理》 一体化 理论 章节（课题）及内容 有符号二进制数的表示方法 班级日期 中职 2024.04 授课方式 讲授与任务驱动相结合 课时 1 作业题数 1 拟用时间 40分钟 教学目标 使学生理解以下理论知识： 1. 理解有符号二进制数的表示方法及其在计算机中的应用。 2. 掌握有符号二进制数的原码、反码和补码表示方式。 3. 能够进行有符号二进制数的加减法运算，并理解溢出情况的处理方法。 教学资源准备 多媒体设备 课本教材 学生练习素材 教学重点 1. 有符号二进制数的原码、反码和补码表示方法。 2. 有符号二进制数的加减法运算规则。 教学难点 1. 理解有符号二进制数的原码、反码和补码表示方式的转换规则。 2. 掌握有符号二进制数的加减法运算规则及溢出情况的处理。 教学方法 讲授法、任务驱动法、演示法、体验探究法等。 1. 讲授结合示例：通过实例演示有符号二进制数的表示方法和加减法运算。 2. 实例分析：分析实际问题中有符号二进制数的表示和运算。 3. 互动讨论：组织学生讨论有符号二进制数的应用和计算方法。 授课教师： 审阅签名： 教学过程 教学活动内容 时间分配教学方法 课前导入 课前导入： 通过提出问题引导学生思考，如“你知道有符号二进制数是如何表示和运算的吗？有符号二进制数在计算机中的作用是什么？” 2分钟 讲授新课 练习指导 授新课： 1. 有符号二进制数的原码、反码和补码表示方法： · 介绍有符号二进制数的原码、反码和补码表示方式及其转换规则。 1. 有符号二进制数的加减法运算： · 讲解有符号二进制数的加减法规则，包括正数和负数的加减法运算。 有符号二进制数是一种表示正负数的方法，在计算机中广泛应用。理解有符号二进制数的表示方法及其在计算机中的应用是数字逻辑和计算机科学中的重要知识： 1. **表示方法**： - **原码表示**：正数的原码与其二进制表示相同，负数的原码最高位为1，其余位为对应正数的二进制表示。 - **反码表示**：正数的反码与其原码相同，负数的反码是对应正数的原码除符号位外取反。 - **补码表示**：正数的补码与其原码相同，负数的补码是对应正数的原码除符号位外取反，然后加1。 2. **在计算机中的应用**： - 有符号二进制数在计算机中用于表示整数，可以进行加减乘除等运算。 - 补码表示方法在计算机中广泛应用，能够简化负数的加减法运算，且只有一个零表示。 有符号二进制数的表示方法在计算机中起着重要作用，能够方便地表示正负数并进行运算。在计算机系统中，有符号二进制数常用于数据存储、算术运算、逻辑判断等方面。理解有符号二进制数的表示方法有助于深入理解计算机中整数的表示和运算规则，为进一步学习和应用数字逻辑和计算机科学知识打下基础。 掌握有符号二进制数的原码、反码和补码表示方式是数字逻辑和计算机科学中的基础知识。能够进行有符号二进制数的加减法运算，并理解溢出情况的处理方法，是进行数字逻辑设计和计算机算术运算的重要能力。以下是有符号二进制数的表示方式和加减法运算规则： 1. **原码、反码和补码表示方式**： - **原码**：正数的原码与其二进制表示相同，负数的原码最高位为1，其余位为对应正数的二进制表示。 - **反码**：正数的反码与其原码相同，负数的反码是对应正数的原码除符号位外取反。 - **补码**：正数的补码与其原码相同，负数的补码是对应正数的原码除符号位外取反，然后加1。 2. **有符号二进制数的加减法运算**： - **加法**：将两个数的补码相加，忽略最高位的进位，结果超出位数范围时发生溢出。 - **减法**：将减数取补码，转换为加法运算，同样忽略最高位的进位。 - **溢出处理**：溢出发生时，表示结果超出了计算机所能表示的范围，需根据具体情况进行处理，如截断溢出位或发出溢出警告。 掌握有符号二进制数的原码、反码和补码表示方式以及加减法运算规则，能够进行整数的加减法运算并理解溢出情况的处理方法。在计算机系统中，有符号二进制数的表示和运算是基础且常见的操作，对于理解计算机算术运算和数据处理过程具有重要意义。通过练习和实践，可以加深对有符号二进制数表示和运算规则的理解和应用，为进一步学习和应用数字逻辑和计算机科学知识打下坚实基础。 10分钟 7分钟 自主学习 8分钟 练习训练 习题练习： 设计有符号二进制数的加减法运算练习题目，考察学生对有符号二进