计算机组成原理《第二章》.ppt

总结：l原、反、补、移码四种机器数表示在机器中都被采用。l补码表示对加减运算十分方便，因此目前机器中广泛采用，在这类机器中，数的表示、存储、运算均为补码；也有的机器，数以原码存储、补码运算；还有的机器，加减用补码，乘除用原码。l移码主要用来表示浮点数的阶码。2.4 数字编码和字符编码一、二二-十进制编码十进制编码（BCD码码、Binary-Decimal Code)用四位二进制表示一位十进制用四位二进制表示一位十进制有权码：一个十进制数位的有权码：一个十进制数位的4 4位，基位，基2 2码的每一位有确定的位权码的每一位有确定的位权无权码：一个十进制数位的无权码：一个十进制数位的4 4位，基位，基2 2码的每一位没有确定的位权码的每一位没有确定的位权（1 1）84218421码：码：0-0000 1-0001 10-0001 00002-0010 3-0011 8421码-NBCD码4-0100 5-01016-0110 7-01118-1000 9-10011 1、有权码、有权码(2)2421码5-0101、1011 7-0111、1101 9-1111 12-0001、0010（3）5421码5-1000、0101 7-0111、1010 9-1100 12-0001、0010（4）84-2-1码5-1011 7-1001 9-1111 13-0111、01012、无权码（1）余3码51000 71010 91100 120100 0101特点：每个编码代表的值比其对应的十进制多“3”-余3两个余3码相加产生进位时，正好代表十进制的进位 1010 7 0111 4 1011 8 1001 6 10202 15 10000 10如：（2)Gray码特点：任意相邻两组代码有一位不同不唯一在时序逻辑电路中，出错少，可靠性高 转换快，延短（3）自补码当两个十进制数之和位9十，若对应的编码相加各位都位1，则这种编码称为自补码（以9为模）。二、检错纠错码为了提高计算机的可靠性，除了采取选用更高可靠性的器件，更好的生产工艺等措施之外，还可以从数据编码上想一些办法，即采用一点冗余的线路，在原有数据之外再增加一到几位校验位，使新得到的码字带上某种特征，之后则通过检查该码字是否仍保持有这一特征，来发现是否出现了错误，甚至于定位错误后，自动改正这一错误，这就是检错编码技术。1、奇偶校验码-用于并行数据传送中原理：在k位数据码之外增加1位校验码使 k+1位码字中取值位1的位数总保持 为偶数（偶校验）或奇数（奇校验）奇校验：添加一位代码后，“1”的个数为奇数偶校验：添加一位代码后，“1”的个数为偶数如：0110111 奇校验：01101110 偶校验：01101111注意：只能检错，不能纠错 不能检查偶数次错2、海明检纠错码（Hamming)-用于并行数据传送 实现：为k个数据位设立r个校验位，使 k+r 位组成的码字 同时具有这样两个特性：（1）能实现并该正k+r位中任何一位出错；（2）能发现k+r位中任何二位同时出错，但无法改正。合理地用k位数据位形成r个校验位的值，即保证用k个数据位中不同的数据位组合来形成每个校验位的值，使任何一个数据位出错时，将影响r个校验位中不同的校验位组合起变化。换言之，提高检查是哪种校验位组合起了变化，就能确定是哪个数据位错，对该位求反则实现纠错。三、字符编码1.ASC码（American Stand Code for information interchange,美国标准信 息交换码）ASC7：8位：7位，区分不同的字符，128个 1位，奇偶校验ASC8:（扩展ASCII码）:8位区分不 同的字符，256个 2.汉字编码 输入法：智能ABC、五笔、自然码、紫光汉字表示及存储：用2个字节表示一个汉字，每个仅使用低7位 为了ASC区别（西文的ASC码的最高一位编码值位 0）将表示汉字的两个最高位均置“1”因此汉字编码最多有128128=16384个 GB2312中实际上仅编码常用一级，二级字共6763个 汉字注意：这种编码方案与西文传送中的把 ASC码的最高一位用作奇偶校验位 有矛盾。3.字符串的表示与存储字符串：一串连续的字符，占据主存中 连续的多个字节，每个字节存 放一个字符。一个主存字的多个字节：从低位到高位字节次序存放 从高位到低位字节次序存放表示字符串数据：要给出串存放的主存起始地 址和串的长度。五、总结四、逻辑数据的表示 用来表示二值逻辑中的“是”与“否”或“真”与“假”计算机中用“1”表示“真”，用“0”表示“假”数值型数据：定点小数、定点整数、浮点数二十进制数(BCD码）字符型数据：ASC码、字符串、汉字检错纠错码：奇偶校验、海明校验、循环冗余校验逻辑型数据：0、1