【计算机组成原理】计算机组成原理（三)

news2024/10/5 5:23:30

计算机组成原理（三)

奇偶校验码：

校验原理：

2个比特位可以映射出4种合法的情况 2的2次方

3个比特位可以映射出8种不同的情况，其中4种为合法情况，另外4种为非法情况

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Bj6QTiyd-1681371017169)(C:\Users\小卢\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230308162412572.png)]$

上图的每个编码都是一个码字

在同一组码字内，两个不同的码字的最小距离叫做码距（d）

d=1，无检错能力，d=2，有检错能力

d>=3,设计合理的情况下，可能有检错、纠错能力

比如:100的d=2，当他出错时变为101，只变化1位它检验的出来

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-1A6Lp07d-1681371017169)(C:\Users\小卢\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230308164820001.png)]$

奇偶校验：

校验码分为有效信息位和校验位。

奇校验码：这个校验码“1”的个数为奇数

偶校验码：整个校验码“1”的个数为偶数

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-mk9qUQyI-1681371017170)(C:\Users\小卢\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230308163712076.png)]$

偶校验码的硬件实现：个信息进行异或（摸2加）运算，得到的结果即为偶校验位：

异或：相同为0，相异为1
$> [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-9ClQldSD-1681371017170)(C:\Users\小卢\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230308163937897.png)]$

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ok88Meue-1681371017170)(C:\Users\小卢\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230308163955991.png)]$

海明校验码：

海明码设计思路：将信息位分组进行偶校验，然后多个校验位来确定出错的位置

循环冗余校验码（CRC）：

CRC的基本思想：

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-kEmTRLnv-1681371017171)(C:\Users\小卢\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230308165253842.png)]$

1.确定K、R以及生成多项式对应的二进制码

K为信息码的长度，R为生成多项式的最高次幂,校验码位数N=K+R

2.移位

信息码左移R位，低位补0

3.相除

对移位后的信息码，用生成多项式进行摸2除法，产生余数

4.纠错和检错

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-ePLUvClE-1681371017171)(C:\Users\小卢\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230308165916423.png)]$

浮点数的表示和运算：

定点数和浮点数：

定点数：小数点的位置固定，eg：996.007

浮点数：小数点的位置不固定，eg：9.96007*10的2次方

定点数的表示：

定点数分为无符号数和有符号数

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-hCOMtQUY-1681371017172)(C:\Users\小卢\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230308182841855.png)]$

无符号数就是每一位都是数值位，没有符号位

n位的无符号数的表示范围为：0~2的n次方-1

原码：

分为定点整数部分和定点小数部分

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-V4F1Ia4K-1681371017172)(C:\Users\小卢\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230308183116812.png)]$

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-sj30dNBk-1681371017172)(C:\Users\小卢\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230308183203159.png)]$

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-UFIU4sOR-1681371017172)(C:\Users\小卢\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230308183448585.png)]$

如果机械字长n+1位，原码整数的表示范围： $[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-D7U7vsjb-1681371017173)(C:\Users\小卢\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230308183641673.png)]$

如果机械字长n+1位，原码小数的表示范围： $[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-58dCfXWZ-1681371017173)(C:\Users\小卢\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20230308183726679.png)]$