奇偶校驗(yàn)

詞語(yǔ)解釋

“奇偶校驗(yàn)”是一種常用的數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤檢測(cè)技術(shù)，它是一種簡(jiǎn)單而有效的校驗(yàn)方式，用于確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中不被破壞。奇偶校驗(yàn)的原理是在發(fā)送端在每個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)文中添加一個(gè)校驗(yàn)位，接收端收到數(shù)據(jù)報(bào)文后，根據(jù)校驗(yàn)位判斷報(bào)文是否被破壞。如果報(bào)文沒有被破壞，則接收端會(huì)將報(bào)文發(fā)送給應(yīng)用層；如果報(bào)文被破壞，則接收端會(huì)將報(bào)文丟棄。奇偶校驗(yàn)的具體實(shí)現(xiàn)是，發(fā)送端將每個(gè)報(bào)文的每個(gè)比特位（bit）的值加起來，如果結(jié)果是奇數(shù)，則將校驗(yàn)位置為1；如果結(jié)果是偶數(shù)，則將校驗(yàn)位置為0。接收端收到報(bào)文后，也會(huì)將每個(gè)比特位的值加起來，如果結(jié)果和發(fā)送端的校驗(yàn)位一致，則說明報(bào)文沒有被破壞；如果結(jié)果和發(fā)送端的校驗(yàn)位不一致，則說明報(bào)文被破壞了。奇偶校驗(yàn)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(yàn)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(cuò)，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(cuò)誤，叫“檢錯(cuò)”。發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后，如何消除錯(cuò)誤，叫“糾錯(cuò)”。

最簡(jiǎn)單的檢錯(cuò)方法是“奇偶校驗(yàn)”，即在傳送字符的各位之外，再傳送1位奇/偶校驗(yàn)位�？刹捎闷嫘ｒ�(yàn)或偶校驗(yàn)。

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

10110，0101

00110，0001

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

10100，0101

00100，0001

奇偶校驗(yàn)?zāi)軌驒z測(cè)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(shí)，它不能糾錯(cuò)。在發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后，只能要求重發(fā)。但由于其實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，仍得到了廣泛使用。

　為了能檢測(cè)和糾正內(nèi)存軟錯(cuò)誤，首先出現(xiàn)的是內(nèi)存“奇偶校驗(yàn)”。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(gè)連續(xù)的比特叫做一個(gè)字節(jié)（byte）。不帶奇偶校驗(yàn)的內(nèi)存每個(gè)字節(jié)只有8位，如果其某一位存儲(chǔ)了錯(cuò)誤的值，就會(huì)導(dǎo)致其存儲(chǔ)的相應(yīng)數(shù)據(jù)發(fā)生變化，進(jìn)而導(dǎo)致應(yīng)用程序發(fā)生錯(cuò)誤。而奇偶校驗(yàn)就是在每一字節(jié)（8位）之外又增加了一位作為錯(cuò)誤檢測(cè)位。在某字節(jié)中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)之后，在其8個(gè)位上存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是固定的，因?yàn)槲恢荒苡袃煞N狀態(tài)1或0，假設(shè)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)用位標(biāo)示為1、1、1、0、0、1、0、1，那么把每個(gè)位相加（1＋1＋1＋0＋0＋1＋0＋1＝5），結(jié)果是奇數(shù)。對(duì)于偶校驗(yàn)，校驗(yàn)位就定義為1，反之則為0；對(duì)于奇校驗(yàn)，則相反。當(dāng)CPU讀取存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)時(shí)，它會(huì)再次把前8位中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)相加，計(jì)算結(jié)果是否與校驗(yàn)位相一致。從而一定程度上能檢測(cè)出內(nèi)存錯(cuò)誤，奇偶校驗(yàn)只能檢測(cè)出錯(cuò)誤而無法對(duì)其進(jìn)行修正，同時(shí)雖然雙位同時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤的概率相當(dāng)?shù)停媾夹ｒ?yàn)卻無法檢測(cè)出雙位錯(cuò)誤。
奇偶監(jiān)督碼是一種增加二進(jìn)制傳輸系統(tǒng)最小距離的簡(jiǎn)單和廣泛采用的方法。例如，單個(gè)的奇偶監(jiān)督將使碼的最小距離由一增加到二。
　　一個(gè)二進(jìn)碼字，如果它的碼元有奇數(shù)個(gè)1，就稱為具有奇性。例如，碼字“1011010111”有七個(gè)1，因此，這個(gè)碼字具有奇性。同樣，偶性碼字具有偶數(shù)個(gè)1。注意奇性檢測(cè)等效于所有碼元的模二加，并能夠由所有碼元的異或運(yùn)算來確定。對(duì)于一個(gè)n位字，奇性由式(8-1)給出：
　　奇性=a0

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