第2-2数据校验码.ppt

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1、第3.6节数据校验码7/18/20211奇偶校验码的校验方法，应用场合。循环冗余校验码(CRC)的编码、译码方法、应用场合。◆奇偶校验码；◆循环冗余校验码。（★）教学内容掌握重点7/18/20212数据校验码：是一种常用的带有发现某些错误或自动改错能力的数据编码方法。编码系统的码距：一个编码系统中任意两个合法编码（码字）之间最少变化的二进制位数（bit）,称为这个编码系统的码字的码距。即:整个编码系统中任意两个码字的的最小距离。一、基本理论3.6数据校验码7/18/20213两个码字最小值为1，故这个系统的码距为1。如果任何码字中一位或多位被颠倒了，结果这个码字就不能

2、与其它有效信息区分开。[例如]如果传送信息为001，误接收的信息为011.会被认为是合法的码字?信息序列二进码字a２a１a０００００１００１２０１０３０１１４１００５１０１６１１０７１１１如图所示的编码系统3.6数据校验码7/18/20214码字间的最小距离可以增加到2。在这个系统中，偶数个（2或4）差错无法发现。为使一个系统能检查和纠正一个差错,码间最小距离必须至少是“3”.[例如]如果传送信息是1001，误收为1011,接收机发生了一个差错，但无法纠正。假定只有一个数位是错的,可能的正确码字有哪些?信息序列二进码字a3a2a1a0０0000１1001２1010３0

3、011４1100５0101６0110７1111如图所示的编码系统正确码字可以是:1001，1111，0011或1010。3.6数据校验码7/18/20215●码距≥2的数据校验码，开始具有检错能力；●为了使一个系统能检查和纠正一个差错,码间最小距离必须至少是3。●码距越大，检错纠错能力就越强，但数据冗余也越大，编码效率低。●码距的选择要取决于特定系统的参数。码距检错纠错12345670   01   02或12加12加23加23加33.6数据校验码7/18/20216通过函数f对数据进行计算，以产生一种代码，代码和数据都被存储，如果原数据字长为M位，校验码长为K位，则

4、实际存储的字长应为M+K位。加进冗余码，当合法数据编码出现某些错误时，就成为非法编码。这样，就可以通过检测编码的合法性来达到发现错误的目的。二、实现原理3.6数据校验码7/18/20217当原先存储的字读出时，这个代码用于检错和纠错，在M位数据中产生一组新的K位代码，与取出的代码进行比较：结果一致，无差错，取出的数据位传送出去；检测到差错，并可以纠正，数据位和纠错位一起送入纠正器，然后产生一组正确的M位数据位；检测到差错，但无法纠正，报告出错。二、实现原理3.6数据校验码7/18/202183.6.1奇偶校验码一、奇偶校验码的特点开销最小；增加二进制传输系统最小距离的

5、简单和广泛采用的方法；适用于并行数据传送；码距为2，可以检测1位错误（或奇数位错误）。但不能确定是哪一位错,也不能发现偶数个位错。常用于存储器读写检查，或ASCII字符传送过程中的检查。7/18/20219二、奇偶校验码的编码方法不管数据位长度多少，校验位只有一位。奇校验:数据位和校验位一起所含“1”的个数为奇数。偶校验:数据位和校验位一起所含“1”的个数为偶数。校验:对奇校验，如接收端收到是偶码，表示传送有误，因此可发现一位错(奇位错)。7/18/202110[例]数据奇校验的编码偶校验的编码0000000010000000000000000001010100001

6、010100101010100011111110011111111011111117/18/202111三、实现原理使码距由1增加到2。通常是为一个字节补充一个二进制位（称为校验位）；设置校验位的值为0或1，使字节的8位和该校验位含有1值的个数为奇数或偶数。进行校验时用奇校验或偶校验。依据8位的数据位中1值的个数确定校验位的值；7/18/202112四、实现方式D7D6D5D4D3D2D1D0D校偶校验位形成=D0⊕D1⊕D2⊕…⊕D7奇校验位形成=NOT（D0⊕D1⊕D2⊕…⊕D7）偶校验出错=D0⊕D1⊕D2⊕…⊕D7⊕D校奇校验出错=NOT（D0⊕D1⊕D2⊕…

7、⊕D7⊕D校奇性检测等效于所有码字的模二加，并能够由所有码字的异或运算来确定。奇偶校验位可由硬件电路（异或门）产生：7/18/202113五、分组奇偶校验码实际中经常采用纵横都加校验的奇偶校验位的编码系统--分组奇偶校验码(交叉奇偶校验)。某一个系统，它传输若干个长度为m位的信息。如果把这些信息都编成每组n个信息的分组，则在这些不同的信息间，也如对单个信息一样，能够作奇偶校验。n个信息分组排列成矩形式样，以横向奇偶（HP）及纵向奇偶（VP）的形式编出奇偶校验位。7/18/202114纵横奇偶校验的分组奇偶校验码结论：分组奇偶校验码不仅能检测许多形式的