奇偶校驗位
編輯奇偶校驗位或校驗位是添加到二進制代碼字符串中的一位。 奇偶校驗位是錯誤檢測代碼的一種簡單形式。 奇偶校驗位通常應用于通信協議的最小單位,通常是 8 位八位字節(字節),盡管它們也可以單獨應用于整個消息位串。
奇偶校驗位確保字符串中 1 位的總數是偶數或奇數。 因此,奇偶校驗位有兩種變體:偶校驗位和奇校驗位。 在偶校驗的情況下,對于給定的一組位,其值為 1 的位被計數。 如果該計數為奇數,則奇偶校驗位值設置為 1,使整個集合(包括奇偶校驗位)中出現 1 的總次數為偶數。 如果給定的一組位中 1 的個數已經是偶數,則奇偶校驗位的值為 0。在奇校驗的情況下,編碼相反。 對于給定的一組位,如果值為 1 的位的數量是偶數,則奇偶校驗位的值設置為 1,使得整個組(包括奇偶校驗位)中 1 的總數為奇數。 如果值為 1 的位的計數是奇數,則計數已經是奇數,因此奇偶校驗位的值為 0。偶校驗是循環冗余校驗 (CRC) 的一種特殊情況,其中 1 位 CRC 由多項式 x+1 生成。
奇偶校驗
編輯在數學中,奇偶校驗可以指整數的偶數或奇數,當以二進制形式編寫時,只需檢查其最低有效位即可確定。
在信息技術中,奇偶校驗是指在給定任何一組二進制數字的情況下,值為 1 的那些位數的偶數或奇數。 因為奇偶校驗是由每個位的狀態決定的,所以奇偶校驗的這種特性——依賴于所有位,如果任何一位發生變化,它的值從偶校驗變為奇校驗——允許它在錯誤檢測和糾正方案中使用 .
在電信中,某些協議提到的奇偶校驗用于錯誤檢測。 傳輸介質在兩端點被預設為同意奇校驗或偶校驗。 對于準備好傳輸的每個位串(數據包),發送方計算其奇偶校驗位,零或一,以使其符合商定的奇偶校驗,偶數或奇數。 該數據包的接收方首先檢查整個數據包的奇偶校驗是否符合預設協議,然后,如果該數據包中存在奇偶校驗錯誤,則請求重傳該數據包。
在計算機科學中,RAID 中的奇偶校驗條帶或奇偶校驗磁盤提供糾錯功能。 奇偶校驗位以每 n 位一個奇偶校驗位的速率寫入,其中 n 是陣列中的磁盤數。 當發生讀取錯誤時,錯誤區域中的每個位都從其 n 位集合中重新計算。 這樣,使用一個奇偶校驗位就可以為從一位大小到一個磁盤大小的區域創建冗余。 請參閱下面的§ 獨立磁盤冗余陣列。
在電子產品中,使用奇偶校驗對數據進行轉碼非常有效,因為 XOR 門輸出的內容相當于創建偶校驗的校驗位,并且 XOR 邏輯設計可以輕松擴展到任意數量的輸入。 XOR 和 AND 結構構成了大部分集成電路。
錯誤檢測
編輯如果奇數位(包括奇偶校驗位)被錯誤傳輸,則奇偶校驗位將不正確,從而表明傳輸中發生了奇偶校驗錯誤。 奇偶校驗位只適用于檢測錯誤; 它無法糾正任何錯誤,因為無法確定哪個特定位已損壞。 數據必須完全丟棄,并從頭開始重新傳輸。 因此,在嘈雜的傳輸介質上,成功傳輸可能需要很長時間,甚至永遠不會發生。 然而,奇偶校驗的優點是它只使用一個位并且只需要一些異或門來生成。 有關糾錯碼的示例,請參閱漢明碼。
奇偶校驗位校驗偶爾用于傳輸 ASCII 字符,它有 7 位,留下第 8 位作為奇偶校驗位。
例如,可以如下計算奇偶校驗位。 假設 Alice 和 Bob 正在通信,Alice 想向 Bob 發送簡單的 4 位消息 1001。
這種機制可以檢測單位錯誤,因為如果一位因線路噪聲而翻轉,則接收到的數據中將出現不正確的個數。 在上面的兩個例子中,Bob 計算出的奇偶校驗值與其接收值中的奇偶校驗位相匹配,表明沒有單比特錯誤。 考慮以下使用異或在第二位中出現傳輸錯誤的示例:
奇偶校驗方案有一個限制。 奇偶校驗位只能保證檢測到奇數個位錯誤。 如果偶數位有錯誤,即使數據已損壞,奇偶校驗位也會記錄正確的個數。
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