计算机组成原理(唐朔飞)存储器PPT

例: 求 0101 按“偶校验”配置的海明码 解：∵ n = 4
C 1 b 4 b 3 b 1 0 1 1 0 根据2k ≥ n + k + 1 C 2 b 4 b 2 b 1 0 0 1 1 得 kБайду номын сангаас3 C 4 b 3 b 2 b 1 1 0 1 0
储
第4章
§4.1 §4.2 概述 主存储器
教 学 内 容
一、概述 二、半导体存储芯片结构 三、RAM存储器 四、ROM存储器 五、存储器与CPU的连接 六、存储器的校验 七、提高访存速度的措施
§4.3 §4.4
高速缓冲存储器 辅助存储器
六、存储器的校验
为了能及时发现并纠正存储过程中数据的 差错，需要对数据作检验和校正，常常将原数 据配成校验码。
P 1C 1b4b3b 1 如果 编码时k = 3， P2 C2b4b2b 1 则新检测位为P4P2P1，且： P4 C4b3b2b 1
例：已知接收到的海明码为0100111，（按配偶原 则配置）试问要求传送的信息是什么?
解： 先判断是否传输有错，纠错过程如下： k = 3，则新检测位为P4P2P1，且：
海明码排序如下: 序号 1 2 3 名称 配置
4
5
6
7
C1 C2 b4 C4 b3 b2 b1 0 1 0 0 1 0 1
结论：0101的配偶海明码为：0100101 0101的配奇海明码为：1001101
（2）译码纠错过程：
形成新的检测位Pi,(i=1，2，4，8……),其检 测算法与Ci对应。 对于按“偶校验” 配置的海明码，正确传输 后Pi=0，对于按“奇校验” 配置的海明码，正确 传输后Pi=1；否则Pi的组合数值（高位到低位排列） 将指明出错位数；若是有效位出错，则取反该位即 可，若检测位出错，一般不予纠正。
②检测位的位置 i 安排： 2i ( i = 0、1、2 、3 ……) ③检测位的取值原则： 检测位的取值与该位Ci 所在的检测“小组” gi中承担的奇偶校验任务有关。
C1 检测的g1 小组包含第1，3，5，7，9，11 … C2 检测的g2 小组包含第2，3，6，7，10，11 … C4 检测的g3 小组包含第4，5，6，7，12，13 … C8 检测的g4 小组包含第8，9，10，11，12，13，14，15 … gi 小组独占第2i－1 位 gi 和gj 小组共同占第2i－1 + 2j－1 位 gi、gj 和gl 小组共同占第2i－1 + 2j－1 + 2l－1 位
（5）生成多项式的条件： 任一位出错，则余数不为零 不同出错位对应不同的余数 余数添0继续作模2除，余数循环 4、海明码 Hanming Code
（1）约定编码规律： 海明码是具有一位纠错能力的编码，海明码 的组成有下列三要素。
①海明码的组成需要增添检测位k的计算： 2k ≥ n + k + 1 n有效信息位数，n-k的规律见P100表4.2
L— 编码的最小距离D — 检测错误的位数C— 纠正错误的位数
2、例子 （1）8421码：无校验位的编码 0111 码距=1 011究竟是6还是7，无法知道， 0110 也不知道有无错误，更无法纠错
（2）奇偶校验码：有1位校验位的编码 约定：有效信息位+1个校验位=校验码 奇校验：校验码中1的个数必须为奇数 偶校验：校验码中1的个数必须为偶数 如：8位偶校验码为 1011001□，□中为0 1011011□，□中为1 若其中D2位由0变1，则校验位也要变为1， 即：1位错，则有2bit不同，故码距=2 通过检测校验码中是否偶数个1来判断有无传输 错误，而且只能检测1、3、5等奇数个错误，无法 具体指出错误位置，无法纠错。常用于主存等不容 易出错的地方作校验。
3、循环校验码CRC
（1）约定规律：校验码能被某约定代码除尽 设：有效信息A，约定代码G，则
A R A R Q , Q R余数，A-R为检验码 G G G
（2）编码方法：有效信息+余数=校验码
如：A=1100,G=1110,则模2除法得R=010,所 以校验码为1100010（7,4码）;1位有错则余数也 应该变，故码距=4，能检测2位错，赳1位。
P 1 1 3 5 7 C 1 b 4 b 3 b 1 0 0 1 1 0 P 2 2 3 6 7 C 2 b 4 b 2 b 1 1 0 1 1 1 P 4 4 5 6 7 C 4 b 3 b 2 b 1 0 1 1 1 1
P4P2P1=110B=6，第6 位出错，可纠正为 0100101，故要求传送的信息为0101。 “配奇”原则编码见 P102例题4.5
七、提高访存速度的措施
采用层次结构——缓存、主存、辅存 寻找高速元件——*自学SDRAM\RDRAM\CDRAM 调整主存结构——单体多字、多体并行、设置存控 1、单体多字系统
1、码距
（1）定义：一种编码体制中，各组合代码间不同位的 bit数称为距离，其中最小的距离称为该编码的码距 0011 码距=2 0000 0011 0010
码距=1
（2）作用：衡量一种编码的查错、纠错能力。
（3）查错与纠错的原理： 1）约定某种规律作为检测的依据，将有效信息位 +校验位形成校验码，再传输；译码后检测是否符 合约定规律，从而知道传输数据有没有错误。 2）增大码距可以提高校验信息量，为指出出错位 和纠正错误位提供了可能。 L - 1 = D + C ( D≥C )
（3）译码查错方法：
校验码 约定码 生成多项式 无余数，传输正确； 有余数，传输出错。
有错时，不同余数值对应不同出错位数，见P146表4.6 （4）赳错方法：将错误位取反，得正确得校验码 • 更换检测码不会改变不同余数值对应不同出错位 数的规律。 • 利用“循环特性”可以将任何位的错误循环到N1 位，故只在N1位设纠错电路—异或门，可节省硬件。