计算机组成PPT

1、2022-3-81/21计算机组成原理计算机学院计算机组成原理计算机组成原理 运算方法和运算器运算方法和运算器浙江工业大学计算机学院2022-3-82/21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本篇主要内容2022-3-83/21计算机组成原理计算机学院非数值数据的表示（非数值数据的表示（1 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2022-3-84/21计算机组成原理计算机学院ASCI

2、IASCII码码a 97 01100001A 65 01000001 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。2022-3-85/21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。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

3、入操作，但链接字特点：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。占有太多的空间，使主存的有效利用率下降。字符串的存放字符串的存放2022-3-86/21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（非数值数据的表示（2 2）2022-3-87/21计算机组成原理计算机学院十进制数和数串的表示（十进制数和数串的表

4、示（1 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 1111 2421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 11118421码2421码余3码000000000001110001000101002001000100101300110011011040100010001115010110111000601101100100170111110110108

5、10001110101191001111111002022-3-88/21计算机组成原理计算机学院十进制数和数串的表示（十进制数和数串的表示（2-12-1） 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2B3133352D323637382022-3-89/21计算机组成原理计算机学院十进制数和数串的表示（十进制数和数串的表示（2-22-2） 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+1

6、35-2678 用于直接的十进制运算00010011010111000000001001100111100011012022-3-810/21计算机组成原理计算机学院校验技术（校验技术（1 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）2022-3-811/21计算机组成原理计算机学院校验技术（校验技术（2 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D7D6D5D4D3D2D1D0 Peven Podd 偶校验码 奇校验码 10110010 0 1 101100100 101100101 01110110 1 0 011

7、101101 011101100D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Peven = 1 = 偶校验错D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 Podd = 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+2022-3-812/21计算机组成原理计算机学院 P4 P3 P2 P1D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1校验技术（校验技术（3-13-1） 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-1H2H1 校验位 Pi 放于位号为2 位置 ki-1例：8

8、位信息位10101100，求海明编码的生成a. N = 8, K = 4, m = n + k = 12b. H12 H11 H10 H9 H8 H7 H6 H5 H4 H3 H2 H1 P2, P1P3, P1P3, P2P3, P2, P1P4, P1P4, P2P4, P2, P1 H11出错 = 1010011010112022-3-817/21计算机组成原理计算机学院P5 P4 P3 P2 P1 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 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-1H2H1 Pi 放于

9、位号为2 位置 k-1i-1例：8位信息位10101100，求海明编码的生成a. N = 8, K = 5, m = n + k = 13b. H13 H12 H11 H10 H9 H8 H7 H6 H5 H4 H3 H2 H1 校验技术（校验技术（3-63-6）2022-3-818/21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c. P1 = D1 D2 D4 D5 D7 = 1 + P2 = D1 D3 D4 D6 D7 = 1 + P3 = D2 D3 D4 D8 = 1+ P4 = D5 D6 D7 D8 = 0+d. 得到海明

10、码: 1101001101011P5 P4 P3 P2 P1 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1b. H13 H12 H11 H10 H9 H8 H7 H6 H5 H4 H3 H2 H1 P5 = D1 D2 D3 D5 D6 D8 = 1 +校验技术（校验技术（3-73-7）2022-3-819/21计算机组成原理计算机学院校验技术（校验技术（3-3-8） 海明校验码 (检二纠一)校验：1、SKSK-1S2S1 = 全 0，则无错2、 SKSK-1S2S1 有一位 = 0，则该Si对应的Pi出错3、 SKSK-1S2S1 有两位 = 0，则两位出错4、 SKSK-1S2S1 有三

11、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-1S2S1 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 = 1010011010112022-3-820/21计算机组成原理计算机学院校验技术（校验技术（3-3-9） 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，则则k=5 分别放在分别放在Pi=2i-1位置上位置上 H21 H20H19H18 H17H16H15 H14H13H12H11H10 H9 D16D15 D14D13 D12 P