奇偶校验生成器和奇偶校验检查

大多数现代通信在本质上是数字的,也就是说,它是1和0的组合。数字数据通过有线(在有线通信中)或无线传输。即使在先进的通信模式中,在传输数据时也会出现错误(由于噪声)。

最简单的错误是位的损坏,即1可以被传输为0,反之亦然。为了确认接收的数据是否是预期的数据,我们应该能够检测到接收方的错误。

在本教程中,我们将学习奇偶校验位,偶偶校验,奇偶校验,奇偶校验发生器和奇偶校验与一个实际的例子和实际的电路。

什么是校验位?

奇偶校验技术是数据传输中应用最广泛的错误检测技术之一。在数字系统中,当二进制数据被传输和处理时,数据可能受到噪声的影响,因此这种噪声可以把(数据位的)0变成1和1到0。

因此,一个奇偶校验位被添加到包含数据的单词中,以使1的数量成为偶数或奇数。包含数据位和奇偶校验位的信息从发射机发送到接收机。

接收端统计报文中1的个数,如果与发送的不匹配,则表示数据有误。因此,奇偶校验位用于检测二进制数据传输过程中的错误。

奇偶校验生成器和检查器

奇偶校验发生器是一种组合逻辑电路,在发射机中产生奇偶校验位。另一方面,一个电路检查的奇偶校验在接收器称为奇偶校验。在数字系统中,常用一种由奇偶发生器和奇偶校验器组成的组合电路或装置来检测传输数据中的单比特错误。

偶数奇偶校验和奇数奇偶校验

数据位和奇偶位的和可以是偶数或奇数。在偶数奇偶校验时,增加的奇偶校验位将使1的总数成为偶数,而在奇数奇偶校验时,增加的奇偶校验位将使1的总数成为奇数。

实现奇偶电路所涉及的基本原理是:奇数个1的和总是1,偶数个1的和总是0。这种错误检测和校正可以通过使用前或门来实现(因为前或门在有偶数个输入时产生零输出)。

要产生两位和,一个Ex-OR门就足够了,而要加三位,需要两个Ex-OR门,如下图所示。

用前或门对比特求和

平价发电机

它是一种组合电路,接受n-1位数据,并生成附加的比特,将与比特流一起传输。这个额外的位称为奇偶校验位。

在偶奇偶位方案中,如果数据流中有偶数个1,则奇偶位为0;如果数据流中有奇数个1,则奇偶位为1。

在奇奇校验位方案中,如果数据流中有偶数个1,则奇偶位为1;如果数据流中有奇数个1,则奇偶位为0。让我们同时讨论偶数和奇数奇偶校验生成器。

即使平价发电机

让我们假设一个3位的信息要用一个偶奇偶位来传输。设A、B、C三个输入加到电路中,输出位为奇偶位P。1的总数必须是偶数,才能产生偶数奇偶位P。

下图是偶奇偶生成器的真值表,其中1被放置为奇偶位,以便当真值表中1的个数为奇数时,所有的1都是偶数。

偶奇偶生成器真值表

3位信息偶奇偶校验生成器的K-map简化为

K映射的偶奇偶校验生成器

由上真值表可知,奇偶位的简化表达式为

偶奇偶校验发生器

上面的表达式可以通过使用两个Ex-OR门来实现。双Ex - OR门的偶校验发电机逻辑图如下所示。由该电路产生的三比特信息以及奇偶校验被发送到接收端,在接收端奇偶校验电路检查是否存在错误。

为了生成一个4位数据的偶数奇偶校验位,需要三个Ex-OR门将4位数据相加,它们的和将成为奇偶校验位。

偶校验发生器逻辑电路

奇宇称发电机

我们假设3位数据将以奇奇校验位传输。三个输入是A, B和C, P是输出奇偶校验位。为了产生奇奇校验位,比特的总数必须是奇数。

在下面给出的真值表中,1被放在奇偶位,以便当真值表中1的总数是偶数时,总位数是奇数。

奇偶校验生成器真值表

奇奇偶校验发生器的真值表可以用K-map的形式进行简化

K映射奇数奇偶校验生成器

该发电机电路的输出奇偶位表达式为

⊕(n .)⊕(n .C)

用一个Ex-OR门和一个Ex-NOR门可以实现上述布尔表达式,从而设计一个3位奇偶校验发生器。

这个发电机的逻辑电路如下图所示,其中两个输入加在一个Ex-OR门上,这个Ex-OR输出和第三个输入加在Ex-NOR门上,产生奇偶校验位。也可以用两个前或门和一个非门来设计这个电路。

奇偶校验逻辑电路

奇偶校验

它是一种逻辑电路,用于检查传输中可能出现的错误。根据在传输端产生的奇偶校验类型,该电路可以是偶数奇偶校验或奇数奇偶校验。当该电路用作偶奇偶校验时,输入位的数目必须始终是偶的。

即使是奇偶校验检查

假设在发送端产生三个输入消息和偶数奇偶位。这4位作为奇偶校验电路的输入,检查数据上的错误可能性。由于数据的传输是偶数奇偶校验的,所以在电路中接收到的四个比特必须有偶数个1。

如果出现错误,则表示收到的消息为奇数个1。奇偶校验器的输出用PEC(奇偶错误校验)表示。

下表显示了偶奇偶校验器的真值表,其中PEC = 1如果出现错误,即收到的4位有奇数个1,PEC = 0如果没有错误发生,即4位消息有偶数个1。

甚至奇偶校验真理表

以上真值表可以通过K-map进行简化,如下图所示。

K映射偶数奇偶校验器

Even-Parity-Checker-Boolean

上述偶奇偶校验器的逻辑表达式可以使用如图所示的三个前或门来实现。如果接收到的消息包含5位,则需要一个前或门进行偶数奇偶校验。

偶奇偶校验逻辑电路

奇奇偶校验检查

假设在发送端传输一个带有奇奇偶校验位的3位消息。奇偶校验电路接收这4位并检查数据中是否存在任何错误。

如果数据中1s的总数是奇数,表示没有错误;如果数据中1s的总数是偶数,表示错误,因为发送端发送的数据奇偶校验。

下面的图显示了奇偶校验生成器的真值表,其中PEC= 1如果收到的4位消息包含偶数的1s(因此发生错误),PEC= 0如果消息包含奇数的1s(这意味着没有错误)。

奇偶校验真值表

通过K-map可以将上述真值表中PEC的表达式简化如下所示。

K映射奇数奇偶校验器

经过简化,最终得到PEC的表达式为

(A Ex-NOR B) Ex-NOR (C Ex-NOR D)

奇偶校验器的表达式可以通过使用三个Ex-NOR门设计如下所示。

奇偶校验逻辑电路

平价生成器/检查器ICs

有不同类型的奇偶校验发生器/校验ic可用于不同的输入配置,如5位,4位,9位,12位等。一个最常用和标准的奇偶校验发生器/校验IC是74180。

它是一个9位奇偶校验发生器或检查用于检测错误的高速数据传输或数据检索系统。下图是74180芯片的引脚图。

该IC可用于产生9位奇偶校验码,或用于检查9位码(8位数据位和1位奇偶校验位)中的奇偶校验。

IC 74180

该IC由从A到H的8个奇偶校验输入和两个级联输入组成。有两个输出,偶和和和和。在实现发生器或检查电路时,未使用的奇偶校验位必须与逻辑零绑定,级联输入必须不相等。

如果这个IC被用作偶奇偶校验器,当奇偶校验错误发生时,“和偶”输出变低,“和奇”输出变高。如果这个IC被用作奇偶校验,输入位的数量应该是奇数,但如果出现错误,“和奇数”输出变低,“和偶数”输出变高。

17的反应

  1. 如果说设计一个奇偶校验发生器为4位字产生奇偶校验,这是否意味着奇偶校验发生器为5位

  2. 奇偶校验发生器图是错误的。正确的…看方程,然后看图表。
    谢谢你的提示。升值。

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