奇偶校验的优缺点及奇偶校验代码实现

描述

奇偶校验需要一位校验位,即使用串口通信的方式2或方式3(8位数据位+1位校验位)。

奇校验(odd parity):让传输的数据(包含校验位)中1的个数为奇数。

即:如果传输字节中1的个数是偶数,则校验位为“1”,奇数相反。

以发送字符:10101010为例

奇偶校验

 

偶校验(even parity):让传输的数据(包含校验位)中1的个数为偶数。

即:如果传输字节中1的个数是偶数,则校验位为“0”,奇数相反。

还是以发送字符:10101010为例

奇偶校验

 

数据和校验位发送给接受方后,接收方再次对数据中1的个数进行计算,如果为奇数则校验通过,表示此次传输过程未发生错误。如果不是奇数,则表示有错误发生,此时接收方可以向发送方发送请求,要求重新发送一遍数据。

 

优缺点:

  • 奇偶校验的检错率只有50%,因为只有奇数个数据位发生变化能检测到,如果偶数个数据位发生变化则无能为力了╮(╯﹏╰)╭
  • 奇偶校验每传输一个字节都需要加一位校验位,对传输效率影响很大。
  • 奇偶校验只能发现错误,但不能纠正错误,也就是说它只能告诉你出错了,但不能告诉你怎么出错了,一旦发现错误,只好重发。
  • 虽然奇偶校验有很多缺点,但因为其使用起来十分简单,故目前仍被广泛使用。

 

应用:

如何用编程确定一个字节中“1”个数的奇偶性?我们可以利用二进制数相加的特点:

0+0=0、1+0=1、1+1=0

可以看出,如果我们将一个字节的所有位相加

  • 有奇数个“1”的字节的和为1
  • 有偶数个“1”的字节的和为0

由此即可通过编程完成判断。实际应用中,实现方法很多,但这是相对简单的一种,这里不再赘述。

代码实现部分如下:

#include
#include

unsigned char add(char data)//奇校验 
{
    int i, cnt = 0;

    for (i = 0; i < 7; i++)//一个char型有7位
    {
        int temp = ((data >> i) & 1);//data >> i是向右移i个位置得到的值,((data >> i) & 1)是与1不同的个数
        cnt += temp;//cnt记录二进制下data中1的个数
    }

    unsigned char ans = data << 1;//左移1位 
    
    if (cnt % 2 == 0)//当cnt能够被2整除,即cnt是偶数,即1的个数是偶数
    {
        ans += 1;//在最右边加1
    }
    else//当cnt不能够被2整除,即cnt是奇数,即1的个数是奇数
    {
        ans += 0;//在最右边加0
    }
    return ans;
}

unsigned char add_2(char data)//偶校验 
{
    int i, cnt = 0;

    for (i = 0; i < 7; i++)//一个char型有7位
    {
        int temp = ((data >> i) & 1);//data >> i是向右移i个位置得到的值,((data >> i) & 1)是与1不同的个数
        cnt += temp;//cnt记录二进制下data中1的个数
    }

    unsigned char ans = data << 1;//左移1位 
    
    if (cnt % 2 == 0)//当cnt能够被2整除,即cnt是偶数,即1的个数是偶数
    {
        ans += 0;//在最右边加0
    }
    else//当cnt不能够被2整除,即cnt是奇数,即1的个数是奇数
    {
        ans += 1;//在最右边加1
    }
    return ans;
}

int main()
{
    char a;
    unsigned char b;
    scanf("%c", &a);
    b = add(a);
    printf("2进制结果表示为:");//输出b的2进制表示
    for (int i = 7; i >= 0; i--) {
        if (((b>>i) & 1) == 1)
            printf("1");
        else
            printf("0");
    } putchar(10);
    
    return 0;
}

审核编辑:符乾江
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