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1、计算机组成与工作原理教学设计第 2 章 计算机的信息表示2.3 循环冗余校验码一、学情分析就当代中职学生的现状来看，普遍存在文化基础知识比较薄弱，对于枯燥无味的理论教学缺乏兴趣和耐心，而如同计算机组成与工作原理这样的抽象的理论课程又是计算机专业的必修课程，作为教学要求，学生必须掌握。所以，只是通过普通的教学方 式已经无法达到预期效果，需要结合多媒体等信息技术，以及生活案例或既定的任务环 节来引导学生学习相关知识。二、教材分析1. 内容及地位本教材由刘晓川老师主编，电子工业出版社出版，是专门针对于中等职业学校计算 机类专业编写的一本书。同时，计算机组成与工作原理 也是计算机专业学生必修的课 程之
2、一。在近几年的对口招生考试中，计算机组成与工作原理也同样是必考内容。而 其中的计算机信息表示的章节占有一定的比重。2. 重、难点分析（1）重点： 了解循环冗余校验码的定义和特点。 掌握循环冗余校验码的编码方式。 掌握模 2 运算的运算方法及特点。 掌握对循环冗余校验码的校验。（2）难点：掌握循环冗余校验码的编码方式。掌握模 2 运算的运算方法及特点。3. 课时安排：1个课时（45 分钟）三、教学目标1、知识目标（1）知道循环冗余校验码的简称。（2）知道循环冗余校验码的编码过程。（3）知道模 2 运算的运算过程及特点。（4）知道循环冗余校验码的校验方法。2、能力目标（1）能够正确掌握模 2 运算
3、方法。（2）能够正确掌握循环冗余校验码的运算过程。（3）能够对于循环冗余校验码进行校验。3、情感目标（1）通过相关知识的学习提高自己的知识面。（2）通过相关的学习提高学习兴趣和耐心，以及钻研知识的毅力。四、教学策略1. 任务驱动法： 围绕任务展开学习，以任务的完成结果检验和总结学习过程等，改变学生的学习状 态，使学生主动建构探究、实践、思考、运用、解决、高智慧的学习。2. 演示法： 通过教师演示、视频演示以及学生演示来帮助同学了解任务流程，从而更好的开展 活动。3. 内容引导方法：在教学及活动的过程中，不是直接指出学生的缺点或错误，而是通过引导的方法， 让学生自己意思到问题所在并引导学生去解决
4、问题，从而提高学生发现问题及解决问题的能力。五、课前准备(1) 学生预习新课内容，教师准备好相应的教案与课件。(3) 教学设备：多媒体教室。六、教学过程【内容回顾】(5 分钟)上节课我们说到，为了避免计算机信息在传输或存储过程中出错，而对信息本身按 照一定规则化的编码方式进行信息校验，而这种方式就是校验码。而上节课我们学习了 其中一种简单的编码方式奇偶校验码。其中，奇校验就是在有效信息前加上一位校 验位，使其形成的校验码的“ 1”的个数为奇数，而偶校验则形成的校验码的“ 1”的个 数为偶数。如“ 101101”的奇校验码为“ 1101101 ”，偶校验码为“ 0101101 ”。但是奇偶 校验
5、码有个缺点就是其在一定情况下只能判断信息的正确与否，无法判断出错信息的位 置。而今天我们将要学习的循环冗余校验码则是一种具有很强的检错和纠错能力的校验 码。【知识准备】(35 分钟)1、CRC 码循环冗余校验码，简称 CRC 码，这种编码方式在计算机网络、同步通信及磁表面存 储器中广泛应用，具有很强的检错和纠错能力。2、编码方式(1)将待编码的 N 位有效信息表示为多项式 M(X) 。(2) 把M(X)左移K位，得到M(X) XXk (空出来的K位用于拼接K位余数得出校验 码)。(3) 选取一个K+1位的生成多项式G(X)，对M(X) XXk作模2除。M(X) X XKG(X)=QX+ R(X
6、)G(X)(4) 把左移K位以后的有效信息与余数R(X)做模2加减，拼接为CRC码，此时的CRC 码共有 N+K 位。3、模 2 运算(1)不考虑加法的进位和减法的借位。(2)模 2 除时，余数首位是 1 时则商取 1，反之商取 0。【例题1】设M(X)=1101，选定的生成多项式G(X)为X3+l=1001，试计算校验位，并 写出 CRC 码。解：因为， K+1 位的生成多项式 G(X) 为 4为，得 K=3。所以， M(X) 应左移 K 位得 1101000，然后模 2 除以 G(X) 得M(X)xXK = 1101000 = 1100 + 100G(X)10011001所以得校验位 R(
7、X) 为 100，其 CRC 码为 M(X)+R(X) 为 1101100。【例题2】已知M(X)=X5+X2+1,生成多项式G(X)=X3+X+1，求M(X)的CRC码。 解：由题目可知， M(X)= X5+X2+1=100101 ， G(X)= X3+X+1=1011 。又因为, K+1 位的生成多项式 G(X) 为 4 位,得 K=3。所以, M(X) 应左移 K 位得 100101000,然后模 2 除以 G(X) 得M(X)XXK = 100101000 = 101010 + 110 G(X)10111011所以得校验位 R(X) 为 110,其 CRC 码为 M(X)+R(X) 为
8、 100101110。4、循环冗余校验码的校验把接收到的 CRC 码与约定的生成多项式 G(X) 进行模 2 除运算,如果正确,则余数为0；如果某一位出错,则余数不为 0。【总结及板书】(5 分钟)2.3 循环冗余校验码1. 循环冗余校验码简称 CRC 码。2. 循环冗余校验码的编码方式：(1) 有效信息 M(X) 左移 K 位后与生成多项式 G(X) 进行模 2 运算。(2) 将余数 R(X) 拼接到 M(X) 之后得出 CRC 码。3. 循环冗余校验码的校验将CRC码再次与生成多项式G(X)进行模2除运算，如果余数为0则CRC码正确，否 则错误。已知M(X)=45D，生成多项式G(X)=X3+1，求M(X)的CRC码。【课后作业】七、教学反思(课后对于本次课程中出现的问题进行反思， 并让学生对于本次课程安排提出看法后对于这些问题进行归纳总结。并且要在今后的课程设计当中进行改进。 )
《计算机组成与工作原理》数据校验码
