首先要铺垫一些基础知识，整个互联网就是一个单一的、抽象的网络。IP地址就是给互联网上的每一台主机（或路由器）的每一个接口分配一个在全世界范围内是唯一的 32 位的标识符。注意，每个IP地址都是独一无二的，就像人的身份证号码一样。

而IP地址又分为A类、B类、C类、D类和E类地址，其中我们常用的是A、B、C三类，它们是单播地址（一对一通信），每一类地址都由两个固定长度的字段组成，其中第一个字段是网络号，它标志主机（或路由器）所连接到的网络。第二个字段是主机号，它标志该主机（或路由器）。

对主机或路由器来说，IP地址都是32位的二进制代码。为了提高可读性，我们常常把32位的IP地址每个8位插入一个空格（但在机器中没有这样的空格，这样只是为了人们方便记忆），这样一个32位的IP地址就被分成了四个大段，每一段由8位为进制数表示，为了方便记忆（二进制数不好记），我们把这四段二进制分别转换成十进制数，并用点隔开，称其为点分十进制记法，举个例子

（注：

2^0=1

2^1=2

2^2=4

2^3=8

2^4=16

2^5=32

2^6=64

2^7=128）


那么我们要解决的第一个问题就是，已知一个IP地址，如何区分它是A类地址还是B类或者C类地址呢？

A类地址

1.0.0.0 到126.0.0.0

0.0.0.0 和127.0.0.0保留

B 类地址

128.1.0.0到191.254.0.0

128.0.0.0和191.255.0.0保留

C 类地址

192.0.1.0 到223.255.254.0

192.0.0.0和223.255.255.0保留

D 类地址

224.0.0.0到239.255.255.255用于多点广播

E 类地址

240.0.0.0到255.255.255.254保留

255.255.255.255用于广播

地址分类是根据前8位二进制数转换成十进制后的范围划分的，因此我们只需看前八位就能判断了，举个例子，试判断以下IP地址的网络类别：

（1）128.36.199.3 …B类

（2）21.12.240.17 …A类

（3）200.3.6.2 …C类

学过计算机网络的同学注意了，如果告诉你一个带网络前缀的IP地址，那么你应该可以根据它推算出该地址的子网掩码，默认网关地址，默认广播地址，网络地址，受限广播地址，本机网络地址，以及如何平均划分子网空间。举个例子，已知分配给创新实验室的地址块中的一个地址为193.6.7.0/24，请回答下列问题：

（1）该网络的网络前缀是多少？

答案：24

解析：193.6.7.0/24 加粗部分就是网络前缀

（2）该网络的子网掩码是多少？

答案：255.255.255.0

解析：子网掩码是根据网络前缀推算的，255.255.255.0转换成二进制表示为11111111.11111111.11111111.00000000，网络前缀代表的是该地址的网络位，前面说到一个IP地址是由32位二进制数表示的，网络前缀为24就表示从左往右数前24位为该网络的网络位，剩下的后8位为该网络的主机位。而子网掩码就是网络位全为1，主机位全为0，比如说如果本题中给出的网络前缀变成26，意思就是该网络的子网掩码为11111111.11111111.11111111.11000000，换算成十进制数就是255.255.255.192

（3）该网络的默认网关地址为多少？

答案：193.6.7.254/24

解析 ：默认网关地址是主机位除最后一位全置1后得到的，根据网络前缀24可知前24位为网络位，后8位为主机位，因此该网络的默认网关地址就是IP地址193.6.7.11111110（加粗的部分为主机位），换算成十进制数即193.6.7.254/24（注意，但凡是跟IP地址格式一样的都要加网络前缀，跟子网掩码格式一样的就不用加），假如本题的网络前缀变成26，那么主机位就变成32-26=6位了，即默认网关地址为193.6.7.00 111110 =》193.6.7.62/26

（4）该网络的默认广播地址是多少？

答案：193.6.7.255/24

解析：默认广播地址和默认网关地址可以一起记，因为默认广播地址就是主机位全为1，假如本题的网络前缀变成26，默认广播地址为193.6.7.00 111111 =》193.6.7.63/26

（5）该网络的网络地址是多少？

答案：193.6.7.0/24

解析：网络地址是IP地址与子网掩码转换成二进制数再相与运算得来的结果，与运算的规则：1&1 = 1； 1&0 = 0； 0&1 = 0； 0&0 = 0，也就是说只有两者都为1时结果才为1。


（6）该网络的受限广播地址为多少？

答案：255.255.255.255

解析：所有网络的受限广播地址都是4个255

（7）本主计所在的本机网络地址为多少？

答案：0.0.0.0

解析：所有本机网络地址都是4个0

（8）如果将该网络平均划分为4个子网，请计算出这4个子网的地址空间

答案：

193.6.7.0/26~193.6.7.63/26

193.6.7.64/26~193.6.7.127/26

193.6.7.128/26~193.6.7.191/26

193.6.7.192/26~193.6.7.255/26

解析：

不管平均划分成几个子网，计算得到相应的节点之后便能划分出子网的地址空间，需要注意的是，每两个节点之间都是等间隔的，也就是说最后一段不一定是到255，而是根据间隔大小推算的，比如本题的网络前缀如果换成25，则答案变为：

193.6.7.0/27~193.6.7.31/27

193.6.7.32/27~193.6.7.63/27

193.6.7.64/27~193.6.7.95/27

193.6.7.96/27~193.6.7.127/27

（9）这四个子网的有效地址空间是什么？

答案：

193.6.7.1/26~193.6.7.62/26

193.6.7.65/26~193.6.7.126/26

193.6.7.129/26~193.6.7.190/26

193.6.7.193/26~193.6.7.254/26

解析：有效地址空间就是去掉主机位全为0和主机位全为1的地址，第一段中，193.6.7.00 000000和193.6.7.193.6.7.00 111111，因此去掉这两个地址。以此类推，后面三段中都去掉全0和全1的地址（左加右减）。

基本上会算这些应该就能触类旁通了，如果你是通信工程或者计算机学院的学生，老年人给你的忠告就是，加油，路漫漫其修远兮。。。。。。
参考网址：https://blog.csdn.net/here962464/article/details/78940056 ；

https://wenku.baidu.com/view/985db25e4a7302768e9939f8?fr=ViewCollect

i2c原理讲解

问：如题，除了地址不重复外，听说IC 数量只受到总线的最大电容 400pF 限制，那么电容如何计算呀？

答：一个I2C设备管脚的输入电容是10pF，再考虑走线，
一般应用中挂3、5个没什么问题，要注意地址不要冲突，上拉电阻改为2.2k，甚至1k都可以。

答：当然挂的外设越多，走线的寄生电容就越大了，当电容大到会影响信号的完整性的时候，那么信号就失效了，挂再多外设也是白搭。
这个电容的计算基本上很难，要看走线和制板工艺，不过可以现在电脑上仿真一下，有个大致的结果。
自己计算的误差肯定大大的

答：量一下I2C的上升下降时间，Ok就可以了

问：就是说挂的slave越多的时候，上拉电阻也要相对减小是吧？

答：每个I2C device都有寄生电容的，把他们的相加起来，走线也有，电容主要是影响I2C上升下降时间，你量一下在规格范围内就好了，此外，减小上拉电阻也可以改善上升时间，但也不能太小，虽说是open drain的，但电阻太小I2C的低电压就会比较高，过不了规格，此外就是还有很大的漏电流

答：正解，这个主要是考虑到上拉的驱动，和频率响应问题。还有就是低电平的最大值。低电平的最大值决定了上拉电阻的最小值

答：这个电容值是整个I2C通信总线上的电容值，并联的设备多了，每个单元的电容需要减小，保证总的电容值不超过要求，否者I2C波形上升沿下降沿时间会偏长，且出现较大震荡导致误码率偏高。

答：总线电容Cb是一条总线线路连接和管脚的总电容，单位是pF。由于规定了上升时间，这个电容限制了上拉电阻Rp 的最大值，而电源电压限制了上拉电阻Rp 的最小值，输出级在VOLmax=0.4V 时指定的最小下拉电流是3mA。（VDD-Volmax）/3mA=(3.3V-0.4V)/3mA=0.97kΩ，当上拉电阻的电压VDD为3.3V，上拉电阻最少需要0.97K

如果总线线路的电容负载升高，位速率将逐渐下降，总线的电容负载是400pF 时的，允许最大位速率是1.7Mbit/s 。总线电容负载在100pF~400pF 时时序参数必须呈线性增加。

 

1，观察“实验七素材包—“Cache体”子电路”中各相关引脚的数据宽度，尝试回答下列问题：

（1）该计算机系统的主存容量应该是多大？你的猜测依据是什么？

65536bit 	依据为字节地址16位

（2）该计算机系统中、主存和Cache数据交换时的块大小是多少？

4bit

（3）已知Cache为直接映射，共8个Cache行，请问主存地址的三个字段（即块内偏移量CO、组索引CI、标记位CT）如何划分？

CO为2个bit，CI为3个bit，Ct为11个bit

（4）该Cache实际总容量是多少bit？最多能用来缓存多少数据？

缓存524288bit数据

2，实现“实验七素材包—“Cache体”子电路”中缺失的电路，达到能正常演示数据命中或者缺失的效果。

存储模式

计算机的存储模式有 2 种: 大端模式和小端模式

例: 

int i = 1;

大端模式存储-低地址->高地址 

0x0 0x0 0x0 0x1

小端模式存储-高地址->低地址 

0x0 0x0 0x0 0x1



方法

使用 union 来判断 



typedef union {
    int i;
    char c;
}Judge;

Judge judge;
judge.i = 1;
printf("judge.c = %d/n",judge.c);

judge.c = 1, 说明是小端
judge.c = 0, 说明是大端