划重点来了,计算机组成原理之计算机存储介绍与汉明码纠错

news2024/11/18 8:30:57

存储器

98669661b134473ca1593b22f3d9fc1c.jpg

 

1. 分类

(1)按存储介质分类:

存储介质是能寄存”0“或"1"两种代码的物质或元器件。

包括半导体器件,磁性材料,光盘等。

半导体存储器:半导体器件组成的存储器。断电后数据会丢失,易失性存储器。

磁表面存储器:在金属或塑料基体的表面涂的一层磁性材料。按载磁体形状不同,分为磁盘磁带,磁鼓。

磁芯存储器:硬磁材料做成的环形器件 。

光盘存储器:激光在介质上读写。

(2)按存取方式分类:

33f3ad552aec4a4bb0d0b2188d7cf4a1.png

 

随机存储器:RAM(random access memory)

数据在存储单元随机存取。存取时间与存储单元位置无关。

只读存储器:ROM(read only memory)程序执行的时候,只能读出,不能写入。

半导体ROM器件分为MOS型和TTL型。

分为:

1700d1ed70cc455d9316a961f2c8ff6c.png

 

1)掩模型只读存储器MROM(masked ROM),

2)可编程只读存储器(programmable PROM):一次性编程,熔丝熔断原理。

3)可擦除可编程只读存储器(erasable programmable ROM ) EPPROM.

改写的两种方法:紫外线照射和电气方法擦除。

最近出现的FLASH具有EEPROM特点,速度比它更快。

顺序存储器:对存储单元读写时候,按存储单元的先后顺序寻找地址的存储器称为串行访问存储器。又叫顺序存储器,比如磁带,需要从头开始读取。

直接存储器:如磁盘,属于部分访问的存储器,先直接指出存储区域-磁道,然后顺序访问,直到找到,所以前半段是直接访问,后半段是串行访问。

1b33afe5daa2466b841480ecaba05fd8.jpg

 

(3按照计算机中的作用

主存储器:可以和CPU直接交信息。

辅助存储器:存放当前不用的数据和程序。

主存与辅存相比:主存容量小,速度快,每位价格高。

缓冲存储器:用在速度不同的存储器之间。

存储器的两个层次:

主存-缓存层次和主存-辅存层次;

主存-缓存层次:缓存比主存储器容量更小,解决CPU和主存速度不匹配的问题。

主存-辅存层次:解决存储系统容量问题,辅存比主存容量更大,存放大量未用到的信息。

51dd11b6e53445d1bf6038948ac127a1.png

存储的技术指标

(1)存储容量:

存放二进制代码的总位数。

存储容量=存储单元个数*存储字长;

地址寄存器MAR的位数反映了存储单元的个数。MAR为16位表示,有2^16个存储单元(即64K个存储字,1k=1024).即64k个存储字。

数据寄存器MDR的位数反映了存储字长。

(2)存储速度:

0ac695a4034c416c833122175b028fc3.png

 

存储速度由存取时间和存取周期表示。

存取时间:启动一次操作到完成该操作用时。

存取周期:存储器连续两次独立操作需要的最小间隔时间。

(3)存储器带宽:

表示单位时间存储器读取的信息量。zu

提高带宽的方法:

(1)缩短存取周期。

(2)增加存储字长。

(3)增加存储体。

剖析CPU与芯片的连接方式

设CPU有16根地址线,8根数据线,并用;

存储器的校验

64411a8802794d07967e08ac7070f487.jpg

 

汉明码校验:

汉明码:具有一位纠错能力,不仅能发现错误,还能找出错误位置并纠正。

纠错理论得:任何一种编码是否具有检测能力和纠错能力,由编码的最小距离有关;

编码的最小距离:在一种编码系统中,任意两组合法编码之间的最小二进制位数的差异。

L-1=D+C;且D>=C;

最小距离L越大,检测错误的位数D越大,纠正错误的位数C也越大,且纠错能力等于检错能力。

设要检测的二进制代码位n位,需要添加k位检测位,组成n+k位的代码。

2^k>=n+k+1;

064f5608bf564778ab68d974c1eb740f.jpg

 

我们只要知道要检测的二进制的代码位数,即可计算出检测位位数。

接下来确定这k位检测位位置以及取值。

设要检测的n为和k位检测码一共组成n+k位。

设k位检测位为ci(i=1,2,4,8...),安插在n+k位组合位上,检测位取值用来对不同小组奇偶检测;

c1:检测的小组包括1,2,4,8...位。

c2:检测的小组包括2,3,6,7,20,22,24,25...位。

c4:检测的小组包括4,5,6,7,12,13,14,15..位。

c8:检测的小组包括8,9,20,22,22,13,14,15,24,..位。

034babd13d7d409da6a83713d61a4093.png

如图,每个ci组,连续i个数字,间隔i+1位;

将纠错位ci加入;

例题:

给大家举个例子:这里假设发送abcd四位数据,即二进制位数n=4,k=3,要添加3位检测位,

位置为第1,2,4位(由之前所说可知)

6ae5618667aa4711b80c86ed2b535e6b.png

之后根据奇数校验还是偶数校验,根据各自小组中1的位数(去除本身,即每个ci所处位)给每组ci取值1或者0达到奇数校验或者偶数校验的目的,(奇数校验,如果小组成员的1的个数为奇数,那么校验位ci取值0,否则为1,使1的个数为奇数个,偶数校验与此类似)。

这里采用偶校验,

令二进制数abcd=0101;

c1:第1,3,5,7位,1的个数为2,c1为0;

c2:第3,6,7位,1的个数为1,c2为1;

c4:第5,6,7位,1的个数为2,c4为0;

即汉明码0100101;

汉明码纠错过程:

e15a80892a904086a994c96f823fdcf0.jpg

 

将收到的每个小组整体成员进行检测(包括ci检测位),

p1:汉明码第1,3,5,7位,1的个数2,p1为0;

p2:汉明码第2,3,6,7位,1的个数为2,p2为0;

p4:汉明码第4,5,6,7位,1的个数为2,p4为0;

如果都为0,说明传输正确;

假设传输错误,0100101传输为0100111,那么再次计算:

使用偶校验,因为发送时检验使用的是偶校验,与其保持一致。

e:汉明码第4,5,6,7位,1的个数为3,e为1;

f:汉明码第2,3,6,7位,1的个数为3,f为1;

g:汉明码第1,3,5,7位,1的个数2,g为0;

可见e,f值为1,出现错误;

只要对比校验值为1中相同的位数,但该位数不能与别的检验值的位数重合,进一步确定出错位数;e,f中第6,7位相同,那么进一步查看,第7位与别的检验值g的第7位重合,所以第六位出错。

有趣的是efg值组成的二进制数110,为6,正是出错位数。

发现出错位数直接纠错即可,因为二进制每位只有0或者1两种可能。直接出错位取反即可。

 

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1713260.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

关于Word目录的更新

左侧标题顺序如有调整,自动目录并不会同步更新,每次都要记得在正文目录左上角点击更新目录

【Linux终端探险】:从入门到熟练,玩转基础命令的秘密(一)

文章目录 🚀Linux基础命令⭐1. 查看目录命令💥2. 切换目录👊3. 创建目录❤️4. 删除目录/文件🚲5. 修改目录/文件🌈6. 拷贝目录/文件 🚀Linux基础命令 ⭐1. 查看目录命令 在Linux中,查看目录的…

【Paddle】Inplace相关问题:反向传播、影响内存使用和性能

【Paddle】Inplace相关问题:反向传播、影响内存使用和性能 写在最前面inplace 的好处有哪些?能降低计算复杂度吗在反向传播时,Inplace为什么会阻碍呢?“计算图的完整性受损”表达有误原地操作 sin_()为什么原地操作会阻碍反向传播…

【AIGC】GPT-4o技术分析-浅谈

GPT-4o:人工智能技术的全新里程碑 一、引言二、GPT系列版本间的对比分析三、GPT-4o的技术能力分析多模态处理能力速度与性能优化情感理解与表达能力 四、个人整体感受五、结语 一、引言 在人工智能技术的浪潮中,OpenAI再次以其卓越的创新能力引领潮流。近…

Java基础:面向对象(二)

Java基础:面向对象(二) 文章目录 Java基础:面向对象(二)1. 面向对象编程思想2. 类与对象2.1 类2.1.1 类的定义2.1.2 成员变量2.1.3 局部变量 2.2 对象2.2.1 对象的定义2.2.2 对象的使用2.2.3 对象创建的原理…

灯下黑”挖出国内知名安全平台某BUF的CSRF漏洞

漏洞复现: 漏洞点在删除文章的地方,首先为了测试先发布一篇文章 发布之后我们可以查看文章,注意url中的一串数字,就是这篇文章的id,如下如: 这里的文章id是“271825”,首先抓一下删除文章的数据…

装机数台,依旧还会心念i5-12600KF的性能和性价比优势:

近几个月的时间中, 装机差不多4台电脑,由于工作需要,计划年中再增添一台。 目前市场上英特尔CPU促销非常火爆,第12代、第13代以及第14代的产品在年中有适当的优惠。 年中也是装机的旺季,各种相关配件也相对便宜一些。…

新版IDEA没有办法选择Java8版本解决方法

2023年11月27日后,spring.io 默认不再支持创建jdk1.8的项目 解决方法就是把 Spring的Server URL 改为阿里的。 阿里的Server URL https://start.aliyun.com/ 默认的Server URL https://start.spring.io 阿里的Server URL https://start.aliyun.com/

如何使用宝塔面板搭建Tipask问答社区网站并发布公网远程访问

文章目录 前言1.Tipask网站搭建1.1 Tipask网站下载和安装1.2 Tipask网页测试1.3 cpolar的安装和注册 2. 本地网页发布2.1 Cpolar临时数据隧道2.2 Cpolar稳定隧道(云端设置)2.3 Cpolar稳定隧道(本地设置) 3. 公网访问测试4.结语 前…

基于react native的图片放大旋转效果二

基于react native的图片放大旋转效果二 const TaskReceiveModal ({ onClick }) > {const spinValue useRef(new Animated.Value(0)).current;const scaleValue useRef(new Animated.Value(0)).current;const spinAnimation useRef(null);const spin spinValue.interpol…

【YOLOv10的使用】YOLOv10的训练/验证/预测/导出模型/ONNX模型的使用

🚀🚀🚀 YOLOv10: 实时端到端的目标检测 性能 YOLOv10比最先进的YOLOv9延迟时间更低,测试结果可以与YOLOv9媲美,可能会成为YOLO系列模型部署的“新选择”。 目录 1 安装 2 训练 3 验证 4 预测 5 导出模型 6 ONNX…

股价飙升:AI PC大变革,联想的“联想时刻”正在缔造?

按照产业的传导逻辑,在颠覆式技术到来之时,当引发这场变革的最核心技术及产品真正进入了产品化、商业化阶段,此时直触需求端的终端厂商,其成长性估算将得到市场的重新预估。 眼下AI PC之于联想就是如此。 5月27日,联…

使用 CNN 训练自己的数据集

CNN(练习数据集) 1.导包:2.导入数据集:3. 使用image_dataset_from_directory()将数据加载tf.data.Dataset中:4. 查看数据集中的一部分图像,以及它们对应的标签:5.迭代数据集 train_ds&#xff0…

高维数组到向量的转换:两种方法的深度解析

新书上架~👇全国包邮奥~ python实用小工具开发教程http://pythontoolsteach.com/3 欢迎关注我👆,收藏下次不迷路┗|`O′|┛ 嗷~~ 目录 一、引言:高维数组的挑战与需求 二、方法一:使用NumPy库进行展平 示…

HTML+CSS 圆形菜单

效果演示 实现了一个圆形菜单的效果,点击菜单按钮后,菜单项会从菜单按钮中心点向外展开,并且菜单项上有文字链接。可以将这段代码的效果称为“圆形菜单展开效果”。 Code <!DOCTYPE html> <html lang="en"><head><meta charset="UTF-8…

word 替换全部字母和数字为新罗马

步骤1&#xff0c;准备好一份测试文档 Adfafdafdafdafdsafdsafasdfdsa 汇总的时光发生的尬的算法的萨法asdfasfsafda大法师短发沙发上对方阿福的萨法的算法大法大方发达舒服打发到沙发上对方说 打发打发打发的负担啊大方阿道夫大法东方大厦发大水Ameti 1. Adafe我直打大噶特区…

Vue开发者工具安装

通过谷歌应用商店安装&#xff08;国外网站&#xff09; 极简插件下载&#xff08;推荐&#xff09;&#xff1a;下载 → 解压 → 点击左上角的三个小点 → 开发者模式 → 拖拽安装 → 插件详情允许访问文件 https://chrome.zzzmh.cn/index 安装步骤&#xff1a; 安装之后可…

集合的综合练习

自动点名器1&#xff1a;班级里有N个学生&#xff0c;实现随机点名器 public class test {public static void main(String [] args) {ArrayList<String> listnew ArrayList<>();//创建一个集合//在集合中添加元素Collections.addAll(list, "李明",&quo…

618必买的数码好物有哪些?盘点兼具设计与实用的数码好物分享

随着618购物节的到来&#xff0c;数码爱好者们又开始跃跃欲试&#xff0c;期待在这个年度大促中寻找到自己心仪的数码好物&#xff0c;在这个数字化时代&#xff0c;数码产品不仅是我们日常生活的必需品&#xff0c;更是提升生活品质的重要工具&#xff0c;那么在众多的数码产品…

一行命令将已克隆的本地Git仓库推送到内网服务器

一、需求背景 我们公司用gitea搭建了一个git服务器&#xff0c;其中支持win7的最高版本是v1.20.6。 我们公司的电脑在任何时候都不能连接外网&#xff0c;但是希望将一些开源的仓库移植到内网的服务器来。一是有相关代码使用的需求&#xff0c;二是可以建设一个内网能够查阅的…