王道计算机网络mooc笔记第三章(二)(差错控制概述、检错编码——奇偶校验码、检错编码——CRC循环冗余码)

本文介绍了传输中的差错控制,包括全局性和局部性的噪声及其解决方案。重点讲解了检错编码中的奇偶校验码和CRC循环冗余码。奇偶校验码用于简单检错,而CRC通过模2除法计算冗余码,接收端通过相同方式检查错误。若余数不为0,则表明存在差错,但无法定位具体位错。

计算机网络第三章(二)

1. 差错控制概述

传输中的差错都是由于噪声引起的。
  1. 全局性:由于线路本身电气特性所产生的随机噪声,是信道固有的,随机存在的。解决办法:提高信噪比来减少或避免干扰。
  2. 局部性:外界特定的短暂原因所造成的冲击噪声,是产生差错的主要原因。解决办法:通常利用编码技术来解决。
差错:
  1. 位错:比特位出错
  2. 帧错:丢失;重复;失序
对于位错的差错控制
  1. 检错编码
    • 奇偶校验码
    • 循环冗余码CRC
  2. 纠错编码
    • 海明码

2. 检错编码——奇偶校验码

屏幕快照 2020-12-31 21.59.00

3. 检错编码——CRC循环冗余码

题目会给要传的数据和生成多项式,

  • 我们需要计算FCS帧检测序列/冗余码

    • 若生成多项式的阶为r,则加r个0(多项式为n位,阶为n-1)

    • 模2除法:数据加0后除以多项式,余数为冗余码的比特序列

      (本应该做减法,改成做异或)

  • 然后要发送的数据为:要传的数据+冗余码

  • 接收端将接收到的数据除以冗余码,如果结果为0则无错;如果不为0,说明有差错,但是无法确定到为

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### 计算机组成原理 MOOC章学习资料与内容总结 #### 一、第章核心知识点概述 计算机组成原理的第章通常围绕 **数据的表示和运算** 展开,这是理解计算机内部工作方式的重要基础。以下是该章节的主要内容: 1. **数值数据的表示** - 数制及其转换:十进制、进制、八进制以及十六进制之间的相互转换[^4]。 - 原、反和补的概念及应用:重点在于如何利用补来简化加减法操作并解决负数表达问题[^5]。 2. **定点数与浮点数** - 定点数:主要用于整数或小数部分固定的应用场景下,其优点是简单高效;缺点是对范围较大的实数处理能力有限[^6]。 - 浮点数:遵循IEEE754标准,能够灵活地表示非常大或者非常小的数值,在科学计算领域尤为重要[^7]。 3. **字符和其他非数值数据的编码方法** - ASCII是最常见的用于英文字母及其他控制符的标准编码方案之一[^8]。 - Unicode扩展了ASCII的支持范围至全球多种语言的文字体系[^9]。 4. **校验技术** - 差错检测机制如奇偶校验位、CRC循环冗余检验等被广泛应用于通信链路中以保障传输准确性[^10]。 #### 、典型例题解析 为了加深对上述理论的理解,这里提供几个经典题目作为练习参考: - 如果在一个字长为n比特的系统里存储无符号整数的最大值是多少? 答案应为\(2^n - 1\) ,因为每一位都可以取两个状态(0 或者 1),所以共有 \(2^n\) 种组合形式,去掉全零情况即得最大正整数值[^11]。 ```python def max_unsigned_integer(n): return (1 << n) - 1 ``` - 给定一个有符号整数x=-128,试写出它在8bit下的原、反和补形式? 根据定义可以得出如下结论: - 原:`11111111` (最高位代表符号) - 反:`10000000` (除符号位外按位求反) - 补:`10000000` (再加一得到最终结果) #### 三、推荐资源链接 对于希望深入探索本主题的学生来说,除了官方课程教材之外还可以查阅以下补充材料: - 华中科大出版的相关书籍《计算机组成原理》第四版[^12]. - Coursera平台上由其他知名高校开设相似主题在线开放课程.
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