數據傳輸差錯控制

數據傳輸差錯控制主講人：高愛云供用電技術專業(yè)教學資源庫課程《變電站綜合自動化》數據傳輸差錯控制串行數據在傳輸過程中，由于干擾而引起的誤碼是難免的，這將直接影響通信系統(tǒng)的可靠性，所以，通信中的差錯控制能力是衡量一個通信系統(tǒng)的重要指標。我們把如何發(fā)現傳輸中的錯誤，叫檢錯；在發(fā)現錯誤之后，如何消除錯誤，叫糾錯。在基本通信規(guī)程中一般采用奇偶校驗或方陣碼檢錯，在高級通信控制規(guī)程中一般采用循環(huán)冗余碼CRC檢錯和自動糾錯。1.奇偶校驗在發(fā)送數據時，數據位尾隨的1位為奇偶校驗位。奇校驗時，數據中“1”的個數與校驗位“1”的個數之和應為奇數；偶校驗時，數據中“1”的個數與校驗位“1”的個數之和應為偶數。接收字符時，對“1”的個數進行校驗，若發(fā)現不一致，則說明傳輸數據過程中出現差錯。數據傳輸差錯控制2.方陣碼檢錯方陣碼檢錯奇數是奇偶校驗與“檢驗和”的綜合。例如，7位編碼的字符附1位奇偶校驗位，以使整個字節(jié)的“1”的個數為偶數或奇數。讓若干個帶檢驗位字符組成一個數據塊，并對所有數據塊中的字符縱向按位加，產生一個單字節(jié)的檢驗字符并附加到數據塊末尾，如表所示。這一檢驗字符實際是所有字節(jié)“異或”的結果，反映了整個數據塊的奇偶性。在接收時，數據塊讀出產生一個檢驗字符和發(fā)送來的檢驗字符進行比較，如果兩者不同，就表明有錯碼，反饋重發(fā)。字符碼字奇偶校驗位110100101000001010101111100111000010101100001001CRC校驗的定義CRC，即循環(huán)冗余校驗碼，它是數據通信領域中最常用的一種差錯校驗碼。其特征是信息字段和校驗字段的長度可以任意選定。對于任意一個二進制代碼都可以和一個系數僅為0和1的多項式一一對應。例如：1010111對應多項式x6+x4+x2+x+1特征：信息字段和校驗字段的長度可以任意選定CRC校驗的原理CRC校驗就是先在要發(fā)送的原始二進制序列后面附加一個二進制序列（即校驗碼）。生成一個新的二進制序列發(fā)送給接收端。校驗碼不是隨意的，它要使所生成的新二進制序列能與發(fā)送端和接收端共同選定的某個生成多項式整除。原始二進制序列二進制序列（校驗碼）生成新的二進制序列校驗碼選定條件：附加的二進制序列，使生成的新二進制序列能與發(fā)送端和接收端共同選定的某個特定數整除，即模二除法。CRC校驗的原理在接收端，把接收到的新的二進制序列用模二除法除以選定的生成多項式。若整除，表示傳輸正確。如果有余數，則表明該二進制序列在傳輸過程中出現了差錯。新二進制序列模二除法某個特定數結果無余數，傳輸正確結果有余數，傳輸差錯CRC校驗的原理下面舉例說明校驗碼的生成過程。假設發(fā)送端發(fā)送二進制序列為T，T=101001；將二進制序列T換算成系數為0或1的多項式，為T(x)=x5+x3+1發(fā)送端和接收端共同選定一個r階的生成多項式G(x)，若選G(x)=x3+x2+1，則r＝3換算成二進制序列表示為：1101CRC校驗的原理將發(fā)送端二進制序列T(x)擴大x3倍即左移3位得到P(x)，P(x)=x8+x6+x3換算成二進制為：101001000用P(x)除以生成多項式G(x)。式中，Q(x)為商，R(x)為余數，這個余數就是校驗碼。P(x)G(x)a、用除數對被除數最高幾位做模2減（異或），沒有借位；b、除數右移一位，若余數最高位為1，商為1，并對余數做模2減。若余數最高位為0，商為0，除數繼續(xù)右移一位；c、一直做到余數的位數小于除數時，該余數就是最終余數。通過模二除法，可得余數R(x)為001。CRC校驗的原理

CRC校驗的原理將原始二進制序列P(x)+校驗碼R(x)，生成新的二進制序列，對應的二進制序列作為一個整體傳輸到接收端，新生成的二進制序列為：101001001原始二進制序列二進制序列（校驗碼）生成新的二進制序列

CRC校驗的原理接收端接收到新生成的二進制序列之后，對數據校驗：用模二除法，新二進制序列除以生成多項式G(x)，如果余數為零，則證明傳輸正確，余數不為零，正面?zhèn)鬏敵霈F差錯。此時的余數為零，說明數據傳輸正確。101001001G(x)=1101

CRC校驗應用CRC的主要特點檢錯能力極強開銷很小易于實現ARJ,LHA,ZI