计算机组成原理概述

计算机基本组成

运算器、控制器、存储器、输入输出设备


运算器：完成数据的暂存、变换、算术运算和逻辑运算功能。
控制器：完成对计算机个部件协同运行的指挥控制，保证了指令按照预定次序、步骤执行。
存储器：存放程序和数据，是计算机各种信息的存储和交流中心。存储器可与CPU、输入输出设备交换信息。
输入设备：输入原始数据和处理这些数据的程序。
输出设备：输出计算机的处理结果。

计算机系统的层次结构

计算机性能指标

基本字长：指计算机内，表示一个操作数或一条指令所用的基本二进制位数。

运算速度：反映计算机运算的快慢，对运算速度的衡量可采用不同的方法。

响应时间（执行时间）：从事件开始到事件结束的时间。

数制与编码

在计算机内部，信息都必须用数字化的形式被存储、加工和传送，不同信息要通过编码来表示。

进位计数制及其相互转换

数据的编码与表示

真值：数据的数值通常以正（+）、负（-）后跟绝对值来表示，称之为“真值”。
机器数：在计算机中使用的连同数符一起数码化的数值成为机器数。

8421BCD码

校验码

校验位：在有效信息数据代码之外，再扩充几位。增加的部分称为冗余位或校验位。
码字：若干位二进制代码组成的一个字。
码制：包含若干码字的集合。
距离：在一种码制中将两个码字逐位比较，具有不同代码的位的个数叫做这两个码字间的“距离”。
码距：一种码制中各码字间的 最小距离 称为“码距”。



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特点：在奇偶校验码中，若两个码字中有 奇数位不同 ，则它们的 校验位就不同 ；若有偶数位不同，则虽校验位相同但 至少有两位数据位不同 。 因而任意两个码字之间至少有两位不同 ，所以码距d =2 。故只能发现奇数位出错，不能发现偶数位出错，而且不能确定发生错误的位置，不具纠错能力。

优点：开销小，常被用于存储器读写检查或按字节传输过程中的数据校验。因为一字节长的代码发生错误时， 1 位出错的概率较大，两位以上出错则很少，所以奇偶校验码用于校验一字节长的代码是有效的。