第五章 编码与校验码

计算机组成原理
二—十进制编码的部分编码方案 十进制编码的部分编码方案
十进制 符号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 有权码
8421 (BCD)
无权码 8484-2-1 0000 0111 0110 0101 0100 1011 1010 1001 1000 1111 4311 0000 0001 0011 0100 1000 0111 1011 1100 1110 1111 余3 码 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 格雷码 (1) 0000 0001 0011 0010 0110 1110 1010 1000 1100 0100 格雷码 (2) 0000 0100 0110 0010 1010 1011 0011 0001 1001 1000
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校验方法
1、奇偶校验码 、 奇偶校验是一种常见的简单校验， 奇偶校验是一种常见的简单校验，它的思想是 通过在原数据信息中增加一 通过在原数据信息中增加一位校验位组成一组新 的代码，并使代码中“ 的个数为奇数 的个数为奇数（ 的代码，并使代码中“1”的个数为奇数（即奇校 验码）或为偶数（即偶校验码）。 验码）或为偶数（即偶校验码）。
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第五章 编码与代码校验
2、汉字交换码 汉字交换码是不同的汉字机内码进行信息交换的 汉字代码。目前标准的交换码是GB2312-80《信 汉字代码。目前标准的交换码是 《 息交换用汉字编码字符集基本集》 息交换用汉字编码字符集基本集》。它是根据国 际标准制定的，故又称国标码。 际标准制定的，故又称国标码。不论采用哪种机 内码和输入码，要和其他系统交换信息时， 内码和输入码，要和其他系统交换信息时，必须 使用国家标准的汉字交换码。 使用国家标准的汉字交换码。
第五章 编码与校验码
1、 8421码 8421BCD码是用四位二进制代码表示一位十进 制数，代码的每一位都有固定的权值，即从左到右 权值为8，4，2，1，是一种有权码，把代码中为1的 各位的权加起来，就是其对应的十进制数码。 十进制数与8421码的对应关系为P71 例 (5489)8421BCD=0101010010001001 特点：4位编码，有权码，编码简单
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2、2421码 、 码 2421BCD码也是一种四位有权代码，四位二进制 码也是一种四位有权代码， 代码从左到右各位指定的权值分别为2、 、 、 。 代码从左到右各位指定的权值分别为 、4、2、1。 十进制数与2421码的对应关系为P71 码中有两位的权相同， 由于2421BCD码中有两位的权相同 由于2421BCD码中有两位的权相同，所以对于某 数的表示可能不是唯一的。 的 数的表示可能不是唯一的。2的2421BCD码可以 码可以 是1000，也可以是 ，也可以是0010。 。 例（5489）2421BCD =1011010011101111 ） =0101101011101111 特点：4位编码，有权码，对9的自补码
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5、格雷码 、 格雷码又称循环码， 码相邻两位异或而得。 格雷码又称循环码，由8421码相邻两位异或而得。 码相邻两位异或而得 特点： 位编码 无权码，码距为1 位编码， 特点：4位编码，无权码，码距为 码距：指两个合法代码之间的不相同的位数。 码距：指两个合法代码之间的不相同的位数。 码距为1可以避免代码传送中的瞬时错误。 码距为 可以避免代码传送中的瞬时错误。 可以避免代码传送中的瞬时错误 对应于十进制数2 的格雷码只有第 位是1 的格雷码只有第M位是 对应于十进制数 M-1的格雷码只有第 位是
注：H 表示高 3 位，L 表示低 4 位。
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EBCDIC码 EBCDIC码
EBCDIC码(Extended Binary Coded Decimal EBCDIC码 Code，扩展BCD BCD码 它是8位二进制编码， Interchange Code，扩展BCD码)，它是8位二进制编码， 可以表示256个编码状态，但只选用其中一部分。 256个编码状态 可以表示256个编码状态，但只选用其中一部分。 主要用在IBM公司生产的各种机器中。 主要用在IBM公司生产的各种机器中。 IBM公司生产的各种机器中
码加上一位校验位， 如：将8421BCD码加上一位校验位，形成的奇 码加上一位校验位 校验码和偶校验码如下表源自文库示
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校验方法
注意：校验位可在原信息之前， 注意：校验位可在原信息之前，也可以在原信息之后
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校验方法
奇偶校验码的特点： 奇偶校验码的特点： 1、需要1位校验位 、需要 位校验位 2、码距为 、码距为2 3、只能检查出奇数个错误，且不能确定 、只能检查出奇数个错误， 出错的位置，属于检错码，即只能检错， 出错的位置，属于检错码，即只能检错， 不能纠错。 不能纠错。 组奇校验码： 如：在接收方接收到如下3组奇校验码： 在接收方接收到如下 组奇校验码 00001，10011，10100 ， ， 00100是正确的，有两位出错就是00111，所以 是正确的，有两位出错就是 是正确的 ， 它只能检出奇数个错误
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3、其他有权码 、 如5211BCD码，4311BCD码，84-2-1码，也都是 码 码 码 有权码，且都是对9的自补码 对应图如： 的自补码。 有权码，且都是对 的自补码。对应图如：P72 4、余3码 、 码 码是在8421码的基础上，把每个代码都 码的基础上， 余3码是在 码是在 码的基础上 加0011（3）而形成的。 （ ）而形成的。 特点： 位编码 无权码， 位编码， 的自补码， 特点：4位编码，无权码，对9的自补码，两 的自补码 个余3码相加 若和无进位，结果减3， 码相加， 个余 码相加，若和无进位，结果减 ，即得 和的余3码 若和有进位，结果加3， 和的余 码；若和有进位，结果加 ，即得和 的余3码 的余 码
2421 0000 0001 0010 0011 0100 1011 1100 1101 1110 1111
5211 0000 0001 0011 0101 0111 1000 1010 1100 1110 1111
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001
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二、字符和汉字的编码 ASCII码 ASCII码 美国标准信息交换代码” “美国标准信息交换代码”(American Standard Code nterchange)，简称ASCII ASCII码 for Information Interchange)，简称ASCII码。7位二进制 编码，可表示2 =128个字符 个字符。 编码，可表示27=128个字符。 ASCII码中 编码值0 31不对应任何可印刷 码中， 不对应任何可印刷（ ASCII码中，编码值0～31不对应任何可印刷（或称有字 形）字符，通常称它们为控制字符，用于通信中的通信控制 字符，通常称它们为控制字符， 或对计算机设备的功能控制。编码值为32的是空格（或间隔） 32的是空格 或对计算机设备的功能控制。编码值为32的是空格（或间隔） 字符SP 编码值为127的是删除控制DEL SP。 127的是删除控制DEL码 其余的94 94个字符 字符SP。编码值为127的是删除控制DEL码。其余的94个字符 称为可印刷字符。 称为可印刷字符。
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ASCII 字符表 H L 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 000 NUL SOH STX ETX EOT ENG ACK BEL BS HT LF VT FF CR SO SI 001 DLE DC1 DC2 DC3 DC4 NAK SYN ETB CAN EM SUB ESC FS GS RS US 010 SP ! " # $ % & ' ( ) * + , . / 011 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 : ; < = > ? 100 @ A B C D E F G H I J K L M N O 101 P Q R S T U V W X Y Z [ \ ] ↑ ← 110 ` a b c d e f g h i j k l m n o 111 p q r s t u v w x y z { | } ~ DEL
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3、机内码 汉字机内码是系统内部储存、 汉字机内码是系统内部储存、处理和传输汉字 而使用的代码。 而使用的代码。 一般采用2字节编码 一般采用 字节编码
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4、字形码 、 汉字字形码是供计算机输出汉字（显示和打印） 汉字字形码是供计算机输出汉字（显示和打印） 用的。汉字系统中汉字的字形有三种。第一种是 用的。汉字系统中汉字的字形有三种。 以点阵的方式存储、输出的， 以点阵的方式存储、输出的，此时字形码就是汉 字字形的点阵代码；第二种是矢量型， 字字形的点阵代码；第二种是矢量型，它是按照 汉字笔画边界数据信息组成的；第三种叫Post 汉字笔画边界数据信息组成的；第三种叫 Script字库，它是当前字形质量最好的一种汉字 字库， 字库 字形码。 字形码。
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BCD码的缺点： 码的缺点： 码的缺点 使用BCD码会耗费较多的设备量 。 例如 ， 处理 码会耗费较多的设备量。 例如， 使用 码会耗费较多的设备量 1000个信息， 需要 位十进制数 ， 因而至少需要 个信息， 位十进制数， 个信息 需要3位十进制数 3×4=12位的设备量， 而对于二进制系统，因为 × 位的设备量， 而对于二进制系统， 位的设备量 210=1024，所以只需 位的设备量就足够了。 位的设备量就足够了。 ，所以只需10位的设备量就足够了
00,80 00,80 20,80 10,80 11,FE
20,10 21,08 22,04 0C,03
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第五章 编码与代码校验
三、校验方法 为了提高数据传输的正确性，则需： 为了提高数据传输的正确性，则需： 1、提高电路的可靠性 、 2、采用专门的逻辑线路进行编码以检测 、 错误，甚至纠正错误。 错误，甚至纠正错误。 通常的方法是增加一些校验位。 通常的方法是增加一些校验位。 常用的方法有：奇偶校验码、海明码、 常用的方法有：奇偶校验码、海明码、循 环校验码
偶校验时，若原信息中有偶数个 则校验位取值为 则校验位取值为0； 偶校验时，若原信息中有偶数个1,则校验位取值为 ；若原信息中有奇 数个1，则校验位取值为1。 数个 ，则校验位取值为 。 即P = b1 ⊕b2 ⊕b3 ⊕b4 奇校验时，若原信息中有偶数个1，则校验位取值为1； 奇校验时，若原信息中有偶数个 ，则校验位取值为 ；若原信息中有奇 数个1，则校验位取值为0。 数个 ，则校验位取值为 。即P = b1 ⊕b2 ⊕b3 ⊕b4 ⊕1
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第五章 编码与代码校验
1．汉字输入码（外码） ．汉字输入码（外码） 汉字的输入码是为了将汉字通过键盘输入到计 算机而采用的编码。对同一个汉字来说， 算机而采用的编码。对同一个汉字来说，不同的输 入方法，其汉字的外码不同。例如汉字"啊 在区位 入方法，其汉字的外码不同。例如汉字 啊"在区位 码输入方式下外码是"1601"，而在拼音方式下为 码输入方式下外码是 ， "a"，五笔字型输入方式为 ，五笔字型输入方式为"kbsk"等。对于汉字输 等 入码的要求是：编码规则简单，易学易记，操作方 入码的要求是：编码规则简单，易学易记， 输入速度快，重码率低。 便，输入速度快，重码率低。