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2020 1 25 1 21 计算机组成原理计算机学院 计算机组成原理 运算方法和运算器 浙江工业大学计算机学院 2020 1 25 2 21 计算机组成原理计算机学院 非数值数据的表示字符和字符串的表示汉字的表示十进制数和数串的表示校验技术奇偶校验海明校验码 本篇主要内容 2020 1 25 3 21 计算机组成原理计算机学院 非数值数据的表示 1 西文字符的编码ASC 码选用了128个常用字符只用了7位二进制编码 最高位 0 奇偶校验位UNICODE编码16位长 65536个码点 2020 1 25 4 21 计算机组成原理计算机学院 ASCII码 a9701100001 A6501000001 字符是计算机表达信息的主要方式 字符的主体部分是美国信息交换标准码ASCII 现代的ASCII是一个七位的编码标准 包括可打印符号 控制符号等 2020 1 25 5 21 计算机组成原理计算机学院 向量法存储 字符串的所有字符在物理上是邻接的 在存储器中占用一片连续的空间 特点 存储方式简单 可节约存储空间 但删除和插入操作需花费大量时间 串表法存储 以指针的方式 在每个字符代码后有一个链接字 用以指出下一个字符的存储单元地址 特点 易于进行删除和插入操作 但链接字占有太多的空间 使主存的有效利用率下降 字符串的存放 2020 1 25 6 21 计算机组成原理计算机学院 汉字的编码汉字输入码拼音码 字形码 音形结合 汉字交换码 国标码 主要用于汉字信息处理系统之间或通信系统之间交换信息GB2312 由两个字节构成一个汉字字符编码汉字内部码 机内码 双字节编码方式汉字机内码 汉字国标码 8080H 每个字节最高位加1 非数值数据的表示 2 2020 1 25 7 21 计算机组成原理计算机学院 十进制数和数串的表示 1 十进制数编码 BCD码 用4位二进制数来表示一位十进制数的方式 8421码 有权码 D 8b3 4b2 2b1 1b0非法码 1010 11112421码 有权码 D 2b3 4b2 2b1 1b0对9的自补码非法码 0101 1010余3码 无权码 对9的自补码非法码 0000 0010 1101 1111 2020 1 25 8 21 计算机组成原理计算机学院 十进制数和数串的表示 2 1 十进制数串非压缩的十进制数串一个字节存放一个十进制数位或符号的ASCII码前分隔数字串 135 2678用于非数值处理 2020 1 25 9 21 计算机组成原理计算机学院 十进制数和数串的表示 2 2 十进制数的编码压缩的十进制数串 BCD码半个字节存放一个十进制数位或符号1100表示正号 1101表示负号 放最低位之后所有位数之和必须是偶数 否则最高位补0 135 2678用于直接的十进制运算 2020 1 25 10 21 计算机组成原理计算机学院 校验技术 1 常用的校验技术奇偶校验码海明校验码循环冗余校验码 CRC 2020 1 25 11 21 计算机组成原理计算机学院 校验技术 2 奇偶校验码奇校验 使整个校验码中 1 的个数为奇数偶校验 使整个校验码中 1 的个数为偶数D7D6D5D4D3D2D1D0PevenPodd偶校验码奇校验码10110010011011001001011001010111011010011101101011101100D7D6D5D4D3D2D1D0Peven 1 偶校验错D7D6D5D4D3D2D1D0Podd 1 奇校验错奇偶校验提供奇数个错误检测 无法检测偶数个错误 也无法判别错误信息的位置 2020 1 25 12 21 计算机组成原理计算机学院 P4P3P2P1 D8D7D6D5D4D3D2D1 校验技术 3 1 海明校验码 检一纠一 原理 2 N K 1 N 信息位位数 K 校验位位数 编码 m n k HmHm 1 H2H1校验位Pi放于位号为2位置 k i 1 例 8位信息位10101100 求海明编码的生成 a N 8 K 4 m n k 12 H12H11H10H9H8H7H6H5H4H3H2H1 2020 1 25 13 21 计算机组成原理计算机学院 校验技术 3 2 2020 1 25 14 21 计算机组成原理计算机学院 P4P3P2P1 D8D7D6D5D4D3D2D1 校验技术 3 3 海明校验码 检一纠一 例 8位信息位10101100 求海明编码的生成 a N 8 K 4 m n k 12 H12H11H10H9H8H7H6H5H4H3H2H1 d 得到海明码 101001101011 2020 1 25 15 21 计算机组成原理计算机学院 校验技术 3 4 海明校验码 检一纠一 校验 SKSK 1 S2S1 全0 则无错SKSK 1 S2S1 全0 则有错 代码对应十进制值为出错位的位号 将该位取反即得纠正 2020 1 25 16 21 计算机组成原理计算机学院 校验技术 3 5 例 带8位信息位的海明码在传送后为111001101011 其中有一位发生错误 请检错并纠正 b S4S3S2S1 1011 H11出错 101001101011 2020 1 25 17 21 计算机组成原理计算机学院 P5P4P3P2P1 D8D7D6D5D4D3D2D1 海明校验码 检二纠一 原理 2 N K 1 N 信息位位数 K 校验位位数 编码 m n k HmHm 1 H2H1Pi放于位号为2位置 k 1 i 1 例 8位信息位10101100 求海明编码的生成 a N 8 K 5 m n k 13 H13H12H11H10H9H8H7H6H5H4H3H2H1 校验技术 3 6 2020 1 25 18 21 计算机组成原理计算机学院 海明校验码 检二纠一 例 8位信息位10101100 求海明编码的生成 d 得到海明码 1101001101011 P5P4P3P2P1 D8D7D6D5D4D3D2D1 H13H12H11H10H9H8H7H6H5H4H3H2H1 校验技术 3 7 2020 1 25 19 21 计算机组成原理计算机学院 校验技术 3 8 海明校验码 检二纠一 校验 1 SKSK 1 S2S1 全0 则无错2 SKSK 1 S2S1有一位 0 则该Si对应的Pi出错 3 SKSK 1 S2S1有两位 0 则两位出错4 SKSK 1 S2S1有三位 0 则该Sk 1 S1代码对应十进制值为出错位的位号 将该位取反即得纠正5 SKSK 1 S2S1有四位以上 0 则出错严重 例 带8位信息位的海明码在传送后为1111001101011 其中有一位发生错误 请检错并纠正 a S1 1 S2 1 S3 0 S4 1 S5 0 b S4S3S2S1 1011 H11出错 101001101011 2020 1 25 20 21 计算机组成原理计算机学院 校验技术 3 9 例2 1 设有16个信息位 如果采用海明检验 至少需要设置多少个校验位 应放在哪些位置 2k N K 1 N 16 则k 5分别放在Pi 2i 1位置上H21H20H19H18H17H16H15H14H13H12H11H10H9D16D15D14D13D12P5D11D1