《计算机组成原理》_学习笔记(二)
計算機組成原理
第2章 計算機中的數制及編碼
2.1計算機中的數制及數的轉換
迄今為止,所有計算機都以二進制形式進行算術運算和邏輯操作,因此,對于用戶在鍵盤上輸入的十進制數字和符號命令,計算機必須先把它們轉換成二進制形式進行識別、運算和處理,然后再把運算結果還原成十進制數字和符號,并在顯示器上顯示出來.
2.1.1 計算機中的數制
2.1.2 不同數制間數的轉換
“四位合一法”
2.2 二進制數的運算
2.3 計算機中數和字符的編碼
2.3.1 BCD碼和ASCII碼
BCD碼(Binary Coded Decimal,十進制數的二進制編碼)和ASCII碼(American Standard Code for Information Interchange,美國信息交換標準碼)是計算機中兩種常用的二進制編碼.前者稱為十進制數的二進制編碼,后者是對鍵盤上輸入字符的二進制編碼.
BCD碼
(1)8421碼
8421碼也是BCD碼中的一種,因組成它的4位二進制數碼的權為8、4、2、1而得名.8421碼是一種采用4位二進制數來代表十進制數碼的代碼系統,在這個代碼系統中,10組4位二進制數分別代表了0~9中的10個數字符號
ASCII碼(字符編碼)
ASCII碼由7位二進制數碼構成,共可為128個字符編碼,這128個字符共分兩類:一類是圖形字符,共96個;另一類是控制字符,共32個.96個圖形字符包括十進制數符10個、大小寫英文字母52個以及其他字符34個,這類字符有特定形狀,可以顯示在顯示器上或打印在打印紙上,其編碼可以存儲、傳送和處理.32個控制字符包括回車符、換行符、退格符、設備控制符和信息分隔符等等,這類字符沒有特定形狀,其編碼雖然可以存儲、傳送和起某種控制作用,但字符本身是不能在顯示器上顯示或在打印機上打印的.
2.3.2 漢字的編碼
2.3.3校驗碼編碼和解碼
奇偶校驗碼編碼
奇校驗要求編碼后的校驗碼中“1”的個數(包括有效信息位和奇校驗位)為奇數,
偶校驗要求編碼后的校驗碼中“1”的個數(包括有效信息位和偶校驗位)為偶數.
海明碼編碼
海明碼的碼位有(n+k)位,n為有效信息的位數,k為奇偶校驗位位數.k個奇偶校驗位有2k種組合,除采用一種組合指示信息在傳送或讀出過程中有無錯誤外,尚有(2k-l)種組合可以用來指示出錯的碼位.因此,若要能指示海明碼中任意一位是否有錯,則校驗碼的位數k必須滿足如下關系:2k≥n+k+1
循環冗余校驗碼
循環冗余校驗碼(CRC:Cyclic Redundancy Check)可以發現并糾正信息存儲或傳輸過程中連續出現的多位錯誤,這在輔助存儲器(如磁表面存儲器)和計算機通信方面得到了廣泛的應用.
CRC碼是一種基于模2運算(即以按位模2相加為基礎的四則運算,運算時不考慮進位和借位)建立編碼規律的校驗碼,可以通過模2運算來建立有效信息位和校驗位之間的約定關系.這種約定關系為:假設n是有效數據信息位位數,r是校驗位位數.則n位有效息位與r位校驗位所拼接的數(k=n+r位長),能被某一約定的數除盡.
總結
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