【计算机组成原理】计算机组成原理(三)

简介: 计算机组成原理(三)奇偶校验码:校验原理:

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

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

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

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

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:

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

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

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

如果机械字长n+1位,原码整数的表示范围:

如果机械字长n+1位,原码小数的表示范围:

反码:

如果为正数,原反补都是相同的

如果为负数,反码为除了符号位以外每一位原码取反

例:x=19,

[x]原=0,0010011,[x]反=0,0010011

例,x=-19

[x]原=1,0010011,[x]反=1,1101100

定点小数也是如此:

反码的定点小数和定点分数的范围和原码的范围相同

补码:

正数的补码为跟原码反码相同

负数的补码为反码+1

例:x=19,

[x]原=0,0010011,[x]反=0,0010011

[x]补=0,0010011

例,x=-19

[x]原=1,0010011,[x]反=1,1101100

[x]补=1,1101101

定点整数和定点小数的补码范围跟原码反码的范围不同

定点整数最小值要加上了一个2的-n次方,定点小数的最小值要减一个2的-n次方

0的原码和反码都有两种,但是0的补码只有一种形式

移码:

移码等于补码+1

补码表示的整数跟真值的变化趋势相同,因此可以用补码来判断大小关系


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