授课教案2_7要点分析.ppt

第一单元第七讲 运算器总结和复习 内容提要 数据类型 逻辑型数据 真（1）、假（0） 字符型数据 单字符 ASCII、UNICODE 字符串 字符的拼接、存储 数值型数据 整数、定点小数、浮点数 原码表示、反码表示、补码表示 数据检错和纠错 原理 增加冗余线路，使合法码字带有某种特征。 检查码字，是否保持这种特征。 如果还能指出是哪一位出错，则可纠错。 方法 奇偶校验码、海明校验码、循环冗余码 海明码数据位与校验位关系 海明码数据位与校验位关系 若海明码的最高位为m，最低位为1，即编码完成后的整个码字为HmHm-1…H1。 校验位和数据位共有m位，其中，校验位Pi在海明码中被分配的位号为2i-1号，其余的位为数据位。 海明码的每一位编码Hi由多个校验位校验，其关系是被校验的每一位位号要等于校验它的各个校验位的位号之和。 海明码数据位与校验位关系 检错纠错码 1. K位码有2K 个编码状态，全用于表示合法码,则任何一位出错, 均会变成另一个合法码,不具有检错能力 2. 从一个合法码变成另一个合法码,只少 要改变几位码的值,称为最小码距(码距) 3. K+1 位码,只用其 2K 个状态，可使码距 为 2 , 如果一个合法码中的一位错了， 就成为非法码，通过检查码字的合法性，就得到检错能力，这就是奇偶校验码。 检错纠错能力 4. 对 k 位数据位，当给出 r 位校验位时， 要发现并改正一位错， 须 满 足 如 下 关 系： 2r = k + r +1 ， 要发现并改正一位错， 也能发现两位错,则应： 2r-1 = k + r , 此时码距为 4。 数值数据在计算机内的格式 定点小数表示: Ns N1 N2 … Nn [ X ] = [ X ] = [ X ] = 原 反 补码表示 正数的 原码，反码，补码表示均相同， 符号位为 0，数值位同数的真值。 零的原码和反码均有2个编码，补码只一个码 负数的 原码，反码，补码表示均不同， 符号位为 1，数值位：原码为数的绝对值； 反码为每一位均取反码； 补码为反码再在最低位+1； 由[X]补求[-X]补：每一位取反后再在最低位+1； 由[X]补求X的真值：X= -1 + ? Xi * 2-i 寄存器移位输入信号 2位 控制码 左移操作 右移操作 指令 SSH RAM0 Q0 RAM15(7) Q15(7) 00 0 / 0 / SHL SHR 01 C / C / RCL RCR 10 Q15(7) /F15(7) C y RAM0 DIV MUL 实现中，具体移位输入信号是用 SSH 编码和 ALU 中的结果处理控制信号 I7 共同决定的 原码一位除法 恢复余数法 余数-除数；余数为Ri 若Ri 0，则上商1，余数左移1位， Ri+1 =2 Ri -Y 。 若Ri 0，则上商0，（ Ri +Y）再左移。 Ri+1 =2( Ri +Y)-Y；即：Ri+1 =2( Ri +Y)-Y=2 Ri+Y 继续；直到余数为0或精度足够。 加减交替法（不恢复余数法） 被除数-除数；余数为Ri 若Ri 0，则上商1，余数左移1位， Ri+1 =2 Ri -Y 。 若Ri 0，则上商0，不恢复余数，直接对Ri左移，然后+Y，可得新的余数。 Ri+1 =2 Ri+Y 32-位除数寄存器， 32 -位ALU, 64-位余数（被除数）寄存器 寄存器移位输入信号 2位 控制码 左移操作 右移操作 指令 SSH RAM0 Q0 RAM15(7) Q15(7) 00 0 / 0 / SHL SHR 01