（精）计算机组成原理第4章第三讲.ppt

第四章 存储器 第3讲 主要内容 存储器概述 分类 层次结构 主存储器 概述 半导体存储芯片 静态随机存储器 动态随机存储器 只读存储器 存储器与CPU的连接 存储器的校验 提高访存速度的措施 CPU与存储芯片连接设计4步骤 根据十六进制地址范围写出二进制地址码，并确定其容量； 根据地址范围以及该范围在计算机系统中的作用确定芯片的数量及类型； 分配CPU地址线(CPU低位与存储芯片地址相连，高位和访存信号共同产生片选信号）； 确定片选信号 奇校验 各检测位的值使各自对应监测小组中为1的位数为奇数； 如汉明码为7位，则检测位C1应使1、3、5、7位中的1的个数为奇数，C2则应使2、3、6、7位中1的个数为奇数，C4则应使4、5、6、7位中1的个数为奇数； 偶校验 各检测位的值使各自对应监测小组中为1的位数为偶数； 汉明码形成过程 首先根据2k ≥ n + k + 1，求出需增加的检测位位数k； 再根据2i-1 ( i = 1，2，… ， k )确定Ci的位置； 然后根据奇偶原则配置Ci各位的值，注意：按奇配置与偶配置所求得的Ci值正好相反； 纠错时，新的检测位Pi的取值与奇偶配置原则是相对应的； 对于偶配置，不出错时Pi的取值为0；而对于奇配置，不出错时Pi的值为1； Cyclic Redundancy Check，CRC 基于模2运算而建立编码规则的校验码，是在k位信息码之后拼接r位校验码； 应用CRC码的关键是如何从k位信息位简便地得到r位校验位(编码)，以及如何从k+r位信息码判断是否出错； CRC码可以发现并纠正信息存储或传送过程中连续出现的多位错误 。 （1）模2运算 以按位模2相加为基础的四则运算，不考虑进位和借位； 模2加减 即 0±0=0， 0±1=1，1±0=1，1±1=0； 按位加，可用异或逻辑实现；两个相同的数据的模2和为0；模2加与模2减的结果相同； 模2乘 按模2加求部分积之和. 例如： 模2除 按模2减求部分余数，每求一位商应使部分余数减少一位； 上商的原则 当部分余数的首位为1时，商取1； 当部分余数的首位为0时，商取0。 当部分的余数的位数小于除数的位数时，该余数即为最后余数。 例：被除数101101，除数1101，商？余数？ 商 110，余数0011 （2） CRC码的编码方法 在纠错编码代数中，把以二进制数字表示的一个数据系列看成一个多项式。 如，可将待编码的k位有效信息位组表达为多项式M(x) M(x)=Ck-1Xk-1 +Ck-2Xk-2 + … + CiXi +… + C1X+C0 式中Ci为0或1，由对应二进制数确定；如待编码数为1100，则M(x)=X3+X2+0+0; 若将信息位组左移r位，则可表示为多项式M(x)·Xr。这样就可空出r位，以便拼接r位校验位，即：n=(k+r)位 CRC码就是用多项式M(x)·Xr 除以生成多项式G(x)（即产生效验码的多项式），所得的余数作为校验位； 设所得余数表达为R(x)，商为Q(x)，将余数拼接在信息位组左移r位空出的r位上，就构成这个有效信息的CRC码。这个CRC码可用多项式表达为： M(x)·Xr + R(x) = [Q(x)·G(x) + R(x)] + R(x) = [Q(x)·G(x)] + [R(x)+R(x)] = Q(x)·G(x) 所得CRC码可被G(x)表示的数码除尽。 例4（P145） 对4位有效信息(1100)求循环校验编码，选择生成多项式(1011)。 解： 有效信息 M(x)=x3+x2 由多项式 G(x)=x3+x+1 得 k+1=4 所以 k=3 ，将有效信息左移k位后再被G(x)模2除， 得 M(x) ·x3=1100000=x6+x5 M(x)x3 /G(x)=1100000/1011 =1110+010/1011 所以 M(x)·X3 + R(x)=1100000 + 010 =1100010 上面循环校验码中n=7，k=4，称为(7，4)码 说明：生成多项式不是随意设定的，也不是唯一的，上面例子中生成多项式使用1011 ，也可以用1101 ； 大家算一下使用1101时，计算出的R(x)=？，(7，4)码为？ R(x)=101,（7,4）码 1100101 （3）CRC码的纠错 在接