1.1计算机硬件-CPU-校验码

  1. 计算机基本硬件系统五大部件
  2. CPU作用
  3. CPU组成
    1. 运算器
    2. 控制器
  4. 校验码
    1. CRC 循环冗余校验码

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:

  1. 在原始信息位后面补 r 个 0,r 为生成多项式的阶。
  2. 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。
  3. 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)
  4. 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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文章标题:1.1计算机硬件-CPU-校验码     本文作者:YoungDream     字数:721

发布时间:2024-08-09, 09:03:23     最后更新:2024-10-30, 14:05:44

原始链接:https://youngdream365.github.io/2024/08/09/%E8%BD%AF%E8%80%83/%E8%AF%BE%E7%A8%8B%E7%AC%94%E8%AE%B0/1-1%E8%AE%A1%E7%AE%97%E6%9C%BA%E7%A1%AC%E4%BB%B6-CPU-%E6%A0%A1%E9%AA%8C%E7%A0%81/

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