运算方法和运算部.ppt

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1、2.6运算部件1.定点运算部件定点运算部件由算术逻辑运算部件ALU、若干个寄存器、移位电路、计数器、门电路等组成。实现定点运算（算术运算和逻辑运算）定点运算部件的框图如图3.9所示。考虑到最简单的情况，图中仅有三个寄存器A、B、C。定点运算部件框图A，B，C寄存器的作用运算A寄存器B寄存器C寄存器加法被加数运算结果加数无用减法被减数运算结果减数无用乘法部分积乘积高位被乘数乘数乘积低位除法被除数余数除数被除数低位商表3.7A，B，C寄存器的作用浮点运算器根据浮点运算算法，浮点运算器一般包括阶码运算部件和尾数运算部件两个部分。阶码运算是一个定点整数运算部件；尾数运算是一个定点

2、小数运算部件。Intel80287支持80位浮点数运算，其中阶码16位，尾数64位。关键运算部件有：指数模块：通过指数总线从寄存器中获得运算的阶码，运算结果通过指数总线送回寄存器栈。算术运算部件：负责尾数的四则运算。可编程移位器：尾数的移位。返回2.7数据校验码通过在数据位中加入一些冗余位，从而达到在数据传输过程中能自动发现错误（检错码）和校正错误（纠错码）。常用的数据校验码有：奇偶校验码Hamming校验码CRC（循环冗余校验）码检错和纠错实现原理通过函数f对数据进行计算，以产生一种代码，代码和数据都被存储，因此如果原来数据字长为M位，校验码长为K位，则实际存储的字长应

3、该是M+K位。当原先存储的字读出时，这个代码用于检错和纠错，在M位数据中产生一组新的K位代码，与取出的代码进行比较：结果一致，无差错，取出的数据位传送出去；检测到差错，并可以纠正，数据位和纠错位一起送入纠正器，然后产生一组正确的M位数据位；检测到差错，但无法纠正，报告出错。检错和纠错f存储器比较f纠正器数据输出出错信号数据输入MMMKKK奇偶校验码编码方法:不管数据位长度多少，校验位只有一位。数据位和校验位一起所含“1”的个数，只能是奇数，称为奇校验。数据位和校验位一起所含“1”的个数，只能是偶数，称为偶校验。例：数据奇校验的编码偶校验的编码000000001000000

4、000000000000101010000101010010101010001111111001111111101111111奇偶校验码校验位的值取0还是1，是由数据位中1的个数决定的。这种方法只能发现一位错(或奇数个位错)，但不能确定是哪一位错，也不能发现偶数个位错。但是，一位出错的几率比多位同时出错的几率高得多，因此该方法还是有很好的实用价值。奇偶校验码常用于存储器读写检查，或ASCII字符传送过程中的检查。奇偶校验位的形成及校验电路见P96的图3.10。海明校验码海明校验码不仅能发现出错，而且还能指出哪一位出错。设有r位校验位，则共有0到2r-1个共2r个组合。若用

5、0表示无差错，则剩余2r-1个值表示有差错，并指出错在第几位。由于差错可能发生在k个数据位中或r个校验位中，因此有：2r–1≥r+k海明校验码的校验位数根据数据位k与校验位r的关系：2r≥k+r+1，可以得到下表：数据位k校验位r总位数n1232~435~75~1149~1512~26517~3127~57633~6358~120765~127海明校验码的校验位置校验位和数据位是如何排列的?校验位排列在2i–1(i=1,2,…)的位置上例：有一个BCD码为D4D3D2D1,由此生成一个海明码7654321D4D3D2P3D1P2P1222120有一字节的信息需生成海明码D

6、8D7D6D5P4D4D3D2P3D1P2P184211位纠错海明码的实现把M+K=m个数据=>HmHm-1...H2H1(海明码）,每个校验位Pi在海明码中被分配在2i-1位置上。Hi由多个校验位校验：每个海明码的位号要等于参与校验它的几个检验位的位号之和。尽量增大合法码的码距。举例：M=8，K=4，则海明码为：H12H11H10H9H8H7H6H5H4H3H2H1P4,P3,P2,P1根据规则，分别对应于：H8,H4,H2,H1于是有(详细过程见P98的表3.9)：P1=M1M2M4M5M7P2=M1M3M4M6M7P3=M2M3M4M8P4=M

7、5M6M7M81位纠错2位检错海明码如果要分清是两位出错还是一位出错，还要补充一个总校验位P5，使：P5=M1M2M3M4M5M6M7M8P4P3P2P1在这种安排中，每一位数据位都至少出现在3个Pi值的形成关系中。当任一位数据码发生变化时，必将引起3个或4个Pi值跟着变化，该海明码的码距为4。按如下关系对所得到的海明码实现偶校验：S1=P1M1M2M4M5M7S2=P2M1M3M4M6M7S3=P3M2M3M4M8S4=P4M5M6M7M8S5=P5P4P3