计算机硬件-CPU-校验码

计算机组成部分(冯诺依曼架构)：5个部分，运算器、控制器、存储、输入设备、输出设备

CPU的功能：程序控制、操作控制、时间控制、数据处理。

CPU的组成：主要由运算器、控制器、寄存器和内部总线等部件组成

运算器：执行所有的算数运算，如加减乘除等；执行所有的逻辑运算并进行逻辑测试，如与或非、比较等。

1. 算法逻辑单元(Arithmetic Logic Unit, ALU)：实现对数据的算数和逻辑运算；
2. 累加寄存器(Accumulator, AC)：运算结果或源操作数的存放区；
3. 数据寄存器(Data Register，DR)：暂时存储处理器中的数据的特殊寄存器。在计算机体系结构中，DR通常用于暂时存储从内存中读取的数据，或者将数据写入到内存中。
4. 状态条件寄存器(Program Status Word，PSW)：保存指令运行结果的条件码内容，如溢出标志等。

控制器：控制整个CPU的工作，最为重要。

1. 指令寄存器(Instruction Registor, IR)：暂存CPU正在执行的指令；
2. 程序计数器(Program Counter，PC)：存储将要执行的下一条指令的地址；
3. 地址寄存器(Address Register，AR)：在执行指令时用于存储内存地址或者I/O设备地址的特殊寄存器，这样CPU就能够准确地访问存储器中的数据。AR通常是与数据寄存器（Data Register）结合使用，以便在执行内存读取或写入操作时，能够将数据从存储器传输到数据寄存器，或者从数据寄存器传输到存储器。
4. 指令译码器(Instruction Decoder，ID)：用于解释并执行从内存中读取的指令。其主要功能是将指令的操作码（opcode）解码为对应的操作或动作，并确定指令需要的操作数、寄存器以及执行顺序。

CPU依据指令周期的不同阶段来区分二进制的指令和数据，因为在指令周期的不同阶段，指令会命令CPU分别去取指令或者数据：

• 取指令阶段（Instruction Fetch）：在这个阶段，CPU从内存中获取下一条要执行的指令。这通常涉及将指令的地址发送到内存并获取指令本身的过程。
• 取数据阶段（Data Fetch）：在执行一些指令时，CPU需要从内存中获取特定的数据。这个阶段涉及将数据的地址发送到内存并获取数据的过程。

这两个阶段交替进行，以便CPU能够顺利地执行指令。当CPU执行一条指令时，它会按照指令周期的不同阶段，依次去取指令或者数据，以完成指令的执行。

校验码：

因为在电子系统通信过程中，信号的传输过程和转化过程可能会被干扰，产生突发错误，因此需要通过校验码这样的机制来保障数据的完整性。

码距：在两个编码中，从A码到B码转换所需要改变的位数称为码距。一般来说，码距越大，越利于纠错和检错。

奇偶校验码：奇偶检验码只能校验出奇数个错误。在通信过程中，它通过在数据中添加一个额外的比特（称为校验位），以确保特定类型的错误（通常是单个比特的错误）可以被检测出来。在偶校验中，校验位被设置为确保整个数据（包括校验位）中1的个数是偶数。而在奇校验中，校验位被设置为确保整个数据（包括校验位）中1的个数是奇数。奇校验产生不了全0的代码。

CRC校验码：循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check, CRC)。需要手算一下。