BIT PARZYSTOŚCI: DO CZEGO SŁUŻY, JAK TO DZIAŁA - TECHNOLOGIA - 2026

Bit parzystości jest parametrem o wartości 0 lub 1, które stosuje się w sposobie wykrywania błędu transmisji, w której 0 albo 1, dodaje się do każdej z grup 7-8 bitów (bajtów). Celem jest, aby każdy bajt miał zawsze nieparzystą całkowitą ilość „1” lub parzystą całkowitą ilość „1”, zgodnie z ustaloną parzystością.

Parzystość to technika wykrywania błędów stosowana w komunikacji asynchronicznej. Służy do weryfikacji integralności każdego bajtu w przesyłanym strumieniu. Na przykład, jeśli ustawiono nieparzystą parzystość, każdy bajt odebrany z transmisji o łącznej liczbie „jedynek”, która jest parzysta, musi zawierać błąd.

Źródło: pixabay.com

Stosowane są dwa rodzaje parzystości: parzystość, gdzie 1 bit parzystości jest dodawany, jeśli w poprzednim bajcie znajduje się nieparzysta całkowita liczba bitów „1”, i parzystość nieparzysta, gdy jest odwrotnie. Dzięki tej metodzie będziesz mógł tylko wiedzieć, że wystąpił błąd, ale nie będziesz wiedział, gdzie wystąpił błąd.

Do czego służy bit parzystości?

Podczas wysyłania danych cyfrowych może wystąpić błąd między przesłanym kodem a odebranym kodem. Istnieje wiele źródeł błędów w postaci różnych rodzajów szumów, takich jak szum elektromagnetyczny lub szum termiczny.

Dlatego konieczne jest zaimplementowanie metody sprawdzania, czy otrzymane kody lub bajty są błędne, czy nie.

Jednak w jaki sposób odbiornik może wiedzieć, czy otrzymany kod jest błędny, czy nie? Odbiorca nie może znać kodu przed jego odebraniem.

Na przykład załóżmy, że nadawca przesyła kod 01100110, ale po przejściu przez zakłóconą linię odbiornik odbiera kod 00100110. Odbiornik nie będzie wiedział, że otrzymał kod z błędem w drugim bicie.

Odbiornik nie może wiedzieć, że wiadomość zawiera błąd w pierwszym bicie, ponieważ oznaczałoby to, że odbiorca zna już wiadomość z nadajnika przed transmisją.

Kontrola błędów

Problem, jaki ma odbiornik, polegający na możliwości sprawdzenia, czy wystąpił błąd, można rozwiązać za pomocą kodowania kontroli błędów.

Główną ideą kodowania kontroli błędów jest dodanie dodatkowego bitu do wysyłanych informacji, aby błąd został wykryty i skorygowany. Istnieje wiele kodowań obsługi błędów. Najprostszy to bit parzystości.

Bit parzystości jest dodawany do każdego przesyłanego bajtu. Ten bit służy do sprawdzenia, czy informacje zostały dostarczone dokładnie.

Bit parzystości dla każdego bajtu jest ustawiony tak, że wszystkie bajty mają nieparzystą lub parzystą liczbę bitów „1”.

Przykład

Załóżmy, że dwa dyski komunikują się z parzystością, która jest najczęstszą formą kontroli parzystości.

W zależności od jednostki transmisji wysyła bajty i najpierw zlicza liczbę bitów „1” w każdej grupie siedmiu bitów (bajtów). Jeśli liczba bitów „1” jest parzysta, ustaw bit parzystości na 0. Jeśli liczba bitów „1” jest nieparzysta, ustaw bit parzystości na 1. W ten sposób każdy bajt będzie miał parzystą liczbę bitów „1”.

Odbiornik weryfikuje każdy bajt, aby upewnić się, że ma parzystą liczbę bitów „1”. Jeśli w bajcie zostanie znaleziona nieparzysta liczba bitów „1”, odbiornik będzie wiedział, że podczas transmisji wystąpił błąd.

Wcześniej zarówno podmiot odbierający, jak i nadawca musieli uzgodnić zastosowanie weryfikacji parzystości i ustalić, czy parzystość powinna być nieparzysta czy parzysta. Jeśli obie strony nie są skonfigurowane z tym samym poczuciem parzystości, komunikacja nie będzie możliwa.

Wykrywanie błędów

Sprawdzanie parzystości to najprostsza technika wykrywania błędów komunikacji.

Jednak, chociaż może wykryć wiele błędów, nie jest nieomylny, ponieważ nie jest w stanie wykryć układu, gdy parzysta liczba bitów jest zmieniana w tym samym bajcie z powodu szumu elektrycznego.

Sprawdzanie parzystości jest wykorzystywane nie tylko w komunikacji, ale także do testowania urządzeń pamięci masowej. Na przykład wiele komputerów osobistych przeprowadza kontrolę parzystości za każdym razem, gdy bajt danych jest odczytywany z pamięci.

Jak to działa?

Załóżmy, że masz 7-bitowe kody danych, a dodatkowy bit, czyli bit parzystości, jest dodawany w celu utworzenia 8-bitowego kodu danych. Istnieją dwie metody, których można użyć: parzystość i nieparzystość.

Jako próbkę można zastosować metodę parzystości. Zrobiłbyś odwrotnie, gdybyś wybrał nieparzystą metodę parzystości.

Metoda parzystości

Ta metoda wskazuje, że bit parzystości do dodania musi być taki, aby całkowita wartość „1” w końcowym kodzie była parzysta. Na przykład:

Dlatego dla pierwszego 7-bitowego kodu: 0010010, z parzystą liczbą „1” (2), przesyłany 8-bitowy kod będzie miał postać: 00100100, z parzystą liczbą „1” (2).

Dla 7-bitowego kodu 1110110, z nieparzystą liczbą „1” (5), przesyłany 8-bitowy kod będzie 11101101, z parzystą liczbą „1” (6).

Po odebraniu 8 bitów odbiornik sprawdzi ilość „1” w odebranym kodzie, jeśli ilość „1” jest parzysta, to znaczy nie ma błędu, jeśli ilość jest nieparzysta, to znaczy, że błąd.

Gdy obliczona parzystość odebranego bajtu nie jest zgodna z wartością odebranego bitu parzystości, mówi się, że wystąpił błąd parzystości i zwykle bajt jest odrzucany.

W przypadku błędu odbiornik zaalarmuje nadajnik o ponownym wysłaniu kodu.

Nieomylne

Jednak te metody parzystości mają wadę, jeśli kod 1110110 jest konwertowany przez szum linii na 11111001, powodując 2-bitowy błąd, to ta metoda nie może wykryć wystąpienia błędu.

Parzystość jest dobra w wykrywaniu błędów i zawsze wykryje nieparzystą liczbę błędów w odebranym bajcie. Jeśli jednak wystąpi parzysta liczba błędów, kontroler parzystości nie będzie w stanie znaleźć błędu.

Bibliografia

1. Vangie Beal (2019). Sprawdzanie parzystości. Webopedia. Zaczerpnięte z: webopedia.com.
2. Electronics Research Group (2019). Parytet znaków. Zaczerpnięte z: erg.abdn.ac.uk.
3. Słownictwo (2019) .. Bit parzystości. Zaczerpnięte z: vocabulary.com.
4. Angms (2013). Najprostszy kod kontroli błędów - bit parzystości. Zaczerpnięte z: angms.science.
5. Christensson (2011). Definicja bitu parzystości. Techterms. Zaczerpnięte z: techterms.com.