计算机基本硬件系统五大部件
运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。
CPU:运算器、控制器。
内存/外存:存储器。
外设:输入设备、输出设备。
CPU作用
程序控制、操作控制、时间控制(控制器)
数据处理。(运算器:算术和扩及运算)
(运算器、控制器和其他)集成在一起统称中央处理单元CPU。数据加工处理,能完成各种算术、逻辑运算和控制功能。
CPU根据指令周期的不同阶段来区分二进制的指令和数据。
CPU组成
运算器、控制器、寄存器和内部总线等部件组成。
寄存器(32/64bit)
运算器
算术逻辑单元ALU(实现对数据的算术和逻辑运算)
累加寄存器AC(运算结果或者源操作数的存放区)
数据缓冲寄存器DR(暂存内存的指令和数据)
状态条件寄存器PSW(保存指令运行结果的条件码内容。如溢出标志)
控制器
指令寄存器IR(暂存CPU执行指令)
程序计数器PC(存放指令执行地址)
地址寄存器AR(保存当前CPU所访问的内存地址)
指令译码器ID(分析指令操作码)
校验码
码距:在两个编码中,从A码到B码转换所需要改变的位数。
奇偶校验码:在编码中增加一位校验位来使编码中的1的个数为奇数(奇校验),或者偶数(偶校验),从而使码距变为2。
奇校验:含有奇数个1。
偶校验:含有偶数个1。
奇偶校验只能检1位错,且无法纠错。
CRC 循环冗余校验码
【[CRC校验]手算与直观演示】 https://www.bilibili.com/video/BV1V4411Z7VA/?share_source=copy_web&vd_source=d9a96d8197d36a28681b4f0dc4fa76d2
计算步骤:
- 在原始信息位后面补 r 个 0,r 为生成多项式的阶。
- 由多项式得到除数。多项式中X的幂指数存在的位置为1,不存在的位置为0。
- 将被除数和除数进行模2除法运算,得余数即 CRC 校验码。(长度为 r 位,若不足在其左侧补0)
- 验证,收发信息双方需使用相同的生成多项式,收到的 CRC 编码除以除数,余数为 0。
示例:
原始信息串:10110
CRC生成多项式:G(x)=X^4+X+1
被除数补0–>101100000
从多项式提取除数:G(x)=X^4+X+1 –> 1xX^4 + 0xX^3 + 0xX^2 + 1xX^1 + 1 –>10011(系数)
将被除数和除数进行模2除法运算,得到 CRC 校验码。
(异或操作,同0异1)
101100000
10011
——————————————
001010000
——————————————
1010000
10011
——————————————
0011100
——————————————
11100
10011
——————————————
01111
——————————————
余1111(不足以被10011除了),故:
CRC 校验码:1111(余数)
CRC 编码:原始串 10110 拼接上余数 1111 = 101101111
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