奇偶校驗

詞語解釋

“奇偶校驗”是一種常用的數(shù)據(jù)傳輸錯誤檢測技術(shù)，它是一種簡單而有效的校驗方式，用于確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中不被破壞。奇偶校驗的原理是在發(fā)送端在每個數(shù)據(jù)報文中添加一個校驗位，接收端收到數(shù)據(jù)報文后，根據(jù)校驗位判斷報文是否被破壞。如果報文沒有被破壞，則接收端會將報文發(fā)送給應(yīng)用層；如果報文被破壞，則接收端會將報文丟棄。奇偶校驗的具體實現(xiàn)是，發(fā)送端將每個報文的每個比特位（bit）的值加起來，如果結(jié)果是奇數(shù)，則將校驗位置為1；如果結(jié)果是偶數(shù)，則將校驗位置為0。接收端收到報文后，也會將每個比特位的值加起來，如果結(jié)果和發(fā)送端的校驗位一致，則說明報文沒有被破壞；如果結(jié)果和發(fā)送端的校驗位不一致，則說明報文被破壞了。奇偶校驗在通信中有著重要的作用，它可以幫助確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中不被破壞，從而保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。因此，奇偶校驗是現(xiàn)代通信系統(tǒng)中不可缺少的一部分，在許多系統(tǒng)中都被廣泛應(yīng)用。

串行數(shù)據(jù)在傳輸過程中，由于干擾可能引起信息的出錯，例如，傳輸字符‘E’，其各位為：

0100，0101=45H

D7D0

由于干擾，可能使位變?yōu)?，這種情況，我們稱為出現(xiàn)了“誤碼”。我們把如何發(fā)現(xiàn)傳輸中的錯誤，叫“檢錯”。發(fā)現(xiàn)錯誤后，如何消除錯誤，叫“糾錯”。

最簡單的檢錯方法是“奇偶校驗”，即在傳送字符的各位之外，再傳送1位奇/偶校驗位。可采用奇校驗或偶校驗。

奇校驗：所有傳送的數(shù)位（含字符的各數(shù)位和校驗位）中，“1”的個數(shù)為奇數(shù)，如：

10110，0101

00110，0001

偶校驗：所有傳送的數(shù)位（含字符的各數(shù)位和校驗位）中，“1”的個數(shù)為偶數(shù)，如：

10100，0101

00100，0001

奇偶校驗?zāi)軌驒z測出信息傳輸過程中的部分誤碼（1位誤碼能檢出，2位及2位以上誤碼不能檢出），同時，它不能糾錯。在發(fā)現(xiàn)錯誤后，只能要求重發(fā)。但由于其實現(xiàn)簡單，仍得到了廣泛使用。

　為了能檢測和糾正內(nèi)存軟錯誤，首先出現(xiàn)的是內(nèi)存“奇偶校驗”。內(nèi)存中最小的單位是比特，也稱為“位”，位有只有兩種狀態(tài)分別以1和0來標(biāo)示，每8個連續(xù)的比特叫做一個字節(jié)（byte）。不帶奇偶校驗的內(nèi)存每個字節(jié)只有8位，如果其某一位存儲了錯誤的值，就會導(dǎo)致其存儲的相應(yīng)數(shù)據(jù)發(fā)生變化，進而導(dǎo)致應(yīng)用程序發(fā)生錯誤。而奇偶校驗就是在每一字節(jié)（8位）之外又增加了一位作為錯誤檢測位。在某字節(jié)中存儲數(shù)據(jù)之后，在其8個位上存儲的數(shù)據(jù)是固定的，因為位只能有兩種狀態(tài)1或0，假設(shè)存儲的數(shù)據(jù)用位標(biāo)示為1、1、1、0、0、1、0、1，那么把每個位相加（1＋1＋1＋0＋0＋1＋0＋1＝5），結(jié)果是奇數(shù)。對于偶校驗，校驗位就定義為1，反之則為0；對于奇校驗，則相反。當(dāng)CPU讀取存儲的數(shù)據(jù)時，它會再次把前8位中存儲的數(shù)據(jù)相加，計算結(jié)果是否與校驗位相一致。從而一定程度上能檢測出內(nèi)存錯誤，奇偶校驗只能檢測出錯誤而無法對其進行修正，同時雖然雙位同時發(fā)生錯誤的概率相當(dāng)?shù)�，但奇偶校驗卻無法檢測出雙位錯誤。
奇偶監(jiān)督碼是一種增加二進制傳輸系統(tǒng)最小距離的簡單和廣泛采用的方法。例如，單個的奇偶監(jiān)督將使碼的最小距離由一增加到二。
　　一個二進碼字，如果它的碼元有奇數(shù)個1，就稱為具有奇性。例如，碼字“1011010111”有七個1，因此，這個碼字具有奇性。同樣，偶性碼字具有偶數(shù)個1。注意奇性檢測等效于所有碼元的模二加，并能夠由所有碼元的異或運算來確定。對于一個n位字，奇性由式(8-1)給出：
　　奇性=a0

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