В вычислительной технике и сетях передачи данных би́том чётности (англ. Parity bit ) называют контрольный бит, служащий для проверки общей чётности двоичного числа (чётности количества единичных битов в числе).
Содержание
Применение
В последовательной передаче данных часто используется формат 7 бит данных, бит чётности, один или два стоповых бита. Такой формат аккуратно размещает все 7-битные ASCII символы в удобный 8-битный байт. Также допустимы другие форматы: 8 бит данных и бит чётности.
В последовательных коммуникациях чётность обычно контролируется оборудованием интерфейса (например UART). Признак ошибки становится доступен процессору (и ОС) через статусный регистр оборудования. Восстановление ошибок обычно производится повторной передачей данных, подробности которого обрабатываются программным обеспечением (например, функциями ввода/вывода операционной системы)
Контроль некой двоичной последовательности (например, машинного слова) с помощью бита чётности также называют контролем по паритету. Контроль по паритету представляет собой наиболее простой и наименее мощный метод контроля данных. С его помощью можно обнаружить только одиночные ошибки в проверяемых данных. Двойная ошибка, будет неверно принята за корректные данные. Поэтому контроль по паритету применяется к небольшим порциям данных, как правило, к каждому байту, что дает коэффициент избыточности для этого метода 1/8. Метод редко применяется в компьютерных сетях из-за невысоких диагностических способностей. Существует модификация этого метода — вертикальный и горизонтальный контроль по паритету. Отличие состоит в том, что исходные данные рассматриваются в виде матрицы, строки которой составляют байты данных. Контрольный разряд подсчитывается отдельно для каждой строки и для каждого столбца матрицы. Этот метод обнаруживает значительную часть двойных ошибок, однако обладает большей избыточностью. Он сейчас также почти не применяется при передаче информации по сети.
Полиномы CRC и бит чётности
Контроль по чётности фактически является специальным случаем проверки избыточности циклической суммы с полиномом x+1.
Примеры
Бит чётности или контрольный разряд формируется при выполнении операции «Исключающее-ИЛИ» поразрядно. Рассмотрим схему, использующую девятибитные кодовые слова, состоящие из восьми бит данных, за которыми следует бит чётности.
Пустой или несуществующий поток битов также имеет ноль единичных битов, поэтому бит чётности будет 0.
Бит четности
В вычислительной технике и сетях передачи данных би́том чётности называют контрольный бит, принимающий значения ‘0’ или ‘1’ и служащий для проверки общей чётности двоичного числа (чётности количества единичных битов в числе).
Содержание
Примеры
Бит чётности или контрольный разряд формируется при выполнении операции «Исключаюшее-ИЛИ» поразрядно. Рассмотрим схему, использующую девятибитные кодовые слова, состоящие из восьми бит данных, за которыми следует бит чётности.
Пустой или несуществующий поток битов также имеет ноль единичных битов, поэтому бит чётности будет 0.
Применение
В последовательной передаче данных часто используется формат 7 бит данных, бит чётности, один или два стоповых бита. Такой формат аккуратно размещает все 7-битные UART). Признак ошибки становится доступен процессору (и ОС) через статусный регистр оборудования. Восстановление ошибок обычно производится повторной передачей данных, подробности которого обрабатываются программным обеспечением (например, функциями ввода/вывода операционной системы)
Полиномы CRC и бит чётности
Контроль по чётности фактически является специальным случаем проверки избыточности циклической суммы с полиномом x+1.
См. также
Литература
Полезное
Смотреть что такое «Бит четности» в других словарях:
бит четности — Дополнительный бит, добавляемый в группу для того, чтобы общее число единиц в группе было четным или нечетным (в зависимости от протокола). [http://www.lexikon.ru/dict/net/index.html] Тематики сети вычислительные EN parity Bit … Справочник технического переводчика
бит четности — lyginumo bitas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. parity bit; parity check bit vok. Paritätsbit, n; Paritätskontrollbit, n rus. бит четности, m; контрольный двоичный разряд четности, m; проверочный двоичный разряд четности, m pranc.… … Automatikos terminų žodynas
бит четности (шины) — Линия (сигнал), по которой передается бит четности соответствующей шины системы, если в ней используется четность. [Е.С.Алексеев, А.А.Мячев. Англо русский толковый словарь по системотехнике ЭВМ. Москва 1993] Тематики информационные технологии в… … Справочник технического переводчика
бит контроля на четность — бит четности контрольный бит Контрольный бит, добавляемый к данным для контроля их верности таким образом, чтобы сумма двоичных единиц, составляющих данное, включая и единицу контрольного бита, всегда была четной (либо всегда нечетной). [Домарев… … Справочник технического переводчика
контрольный двоичный разряд четности — lyginumo bitas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. parity bit; parity check bit vok. Paritätsbit, n; Paritätskontrollbit, n rus. бит четности, m; контрольный двоичный разряд четности, m; проверочный двоичный разряд четности, m pranc.… … Automatikos terminų žodynas
проверочный двоичный разряд четности — lyginumo bitas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. parity bit; parity check bit vok. Paritätsbit, n; Paritätskontrollbit, n rus. бит четности, m; контрольный двоичный разряд четности, m; проверочный двоичный разряд четности, m pranc.… … Automatikos terminų žodynas
двоичный разряд четности — бит проверки на четность разряд контроля четности — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом Синонимы бит проверки на четностьразряд контроля четности … Справочник технического переводчика
Контроль четности — В вычислительной технике и сетях передачи данных битом чётности называют контрольный бит, принимающий значения 0 или 1 и служащий для проверки общей чётности двоичного числа (чётности количества единичных битов в числе). Содержание 1 Примеры 2… … Википедия
генератор битов четности — генератор паритета Логическая схема, выполненная в виде сумматора по модулю 2, который генерирует “ложный” проверочный бит, добавляемый к исходным данным. Используется в системах, в которых протоколом предусматривается процедура проверки четности … Справочник технического переводчика
Виганд (интерфейс) — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете … Википедия
7 бит данных
(количество 1 бит)
8 бит, включая четность
даже
странный
0000000
0
0000000 0
0000000 1
1010001
3
1010001 1
1010001 0
1101001
4
1101001 0
1101001 1
1111111
7
1111111 1
1111111 0
СОДЕРЖАНИЕ
Паритет
В электронике перекодирование данных с проверкой четности может быть очень эффективным, поскольку вентили XOR выводят то, что эквивалентно контрольному биту, который создает четность, а логическая схема XOR легко масштабируется для любого количества входов. Структуры XOR и AND составляют основную часть большинства интегральных схем.
Обнаружение ошибок
Например, бит четности можно вычислить следующим образом. Предположим, что Алиса и Боб обмениваются данными, и Алиса хочет отправить Бобу простое 4-битное сообщение 1001.
Боб сообщает о правильной передаче после наблюдения ожидаемого нечетного результата.
Этот механизм позволяет обнаруживать одиночные битовые ошибки, потому что, если один бит перевернется из-за линейного шума, в полученных данных будет неправильное количество единиц. В двух приведенных выше примерах вычисленное Бобом значение четности совпадает с битом четности в полученном значении, что указывает на отсутствие одиночных битовых ошибок. Рассмотрим следующий пример с ошибкой передачи во втором бите с использованием XOR:
Боб сообщает о правильной передаче, хотя на самом деле неверной.
Боб, как и ожидалось, наблюдает четность, тем самым не обнаруживая двух битовых ошибок.
использование
В контекстах последовательной связи четность обычно генерируется и проверяется аппаратным обеспечением интерфейса (например, UART ), и при приеме результат становится доступным для процессора, такого как CPU (и, например, также, например, для операционной системы ), через бит состояния в аппаратном регистре в интерфейсе оборудования. Восстановление после ошибки обычно осуществляется путем повторной передачи данных, детали которой обычно обрабатываются программным обеспечением (например, процедурами ввода-вывода операционной системы).
Когда общее количество переданных битов, включая бит четности, является четным, нечетная четность имеет то преимущество, что как комбинации «все нули», так и все единицы обнаруживаются как ошибки. Если общее количество битов нечетное, только один из шаблонов обнаруживается как ошибка, и выбор может быть сделан на основе того, какая, как ожидается, будет более распространенной ошибкой.
RAID-массив
Например, предположим, что два диска в массиве RAID 5 с тремя дисками содержат следующие данные:
Привод 1:
01101101
Привод 2:
11010100
Чтобы вычислить данные о четности для двух дисков, над их данными выполняется XOR:
01101101
XOR
10111001
Если какой-либо из трех дисков выйдет из строя, содержимое отказавшего диска может быть восстановлено на заменяющем диске, подвергнув данные с оставшихся дисков той же операции XOR. Если диск 2 выйдет из строя, его данные можно будет восстановить, используя результаты XOR содержимого двух оставшихся дисков, диска 1 и диска 3:
Привод 1:
01101101
Привод 3:
10111001
10111001
XOR
11010100
Результат этого вычисления XOR дает содержимое диска 2. 11010100 затем сохраняется на Диске 2, полностью восстанавливая массив.
История
Четность также использовалась, по крайней мере, в некоторых системах ввода данных с бумажной ленты ( перфоленты ) (которые предшествовали системам с магнитной лентой). В системах, продаваемых британской компанией ICL (ранее ICT), бумажная лента шириной 1 дюйм (25 мм) имела 8 отверстий, проходящих через нее, причем 8-е было для проверки четности. Для данных использовалось 7 позиций, например, 7-битный ASCII. В 8-й позиции было пробито отверстие в зависимости от количества пробитых отверстий для данных.
Бит четности
7 бит данных
(количество 1 бит)
8 бит, включая четность
четный
странный
0000000
0
0000000 0
0000000 1
1010001
3
1010001 1
1010001 0
1101001
4
1101001 0
1101001 1
1111111
7
1111111 1
1111111 0
СОДЕРЖАНИЕ
Четность [ править ]
В телекоммуникациях и вычислениях четность относится к четности или нечетности числа битов со значением один в заданном наборе битов и, таким образом, определяется значением всех битов. Это свойство зависимости от всех битов и изменения значения при изменении любого одного бита позволяет использовать его в схемах обнаружения и исправления ошибок.
Обнаружение ошибки [ править ]
Например, бит четности можно вычислить следующим образом. Предположим, что Алиса и Боб обмениваются данными, и Алиса хочет отправить Бобу простое 4-битное сообщение 1001.
Боб сообщает о правильной передаче после получения ожидаемого нечетного результата.
Этот механизм позволяет обнаруживать одиночные битовые ошибки, потому что, если один бит перевернется из-за линейного шума, в полученных данных будет неправильное количество единиц. В двух приведенных выше примерах вычисленное Бобом значение четности совпадает с битом четности в полученном значении, что указывает на отсутствие одиночных битовых ошибок. Рассмотрим следующий пример с ошибкой передачи во втором бите с использованием XOR:
Боб сообщает о правильной передаче, хотя на самом деле неверной.
Боб, как и ожидалось, наблюдает четность, тем самым не обнаруживая двух битовых ошибок.
Использование [ править ]
В контексте последовательной связи четность обычно генерируется и проверяется аппаратным обеспечением интерфейса (например, UART ), и при приеме результат становится доступным для процессора, такого как CPU (и, например, также, для операционной системы ), через бит состояния в аппаратном регистре в интерфейсе оборудования. Восстановление после ошибки обычно осуществляется путем повторной передачи данных, детали которой обычно обрабатываются программным обеспечением (например, процедурами ввода-вывода операционной системы).
Когда общее количество переданных битов, включая бит четности, является четным, нечетная четность имеет то преимущество, что обе комбинации из нулей и все единицы обнаруживаются как ошибки. Если общее количество битов нечетное, только один из шаблонов обнаруживается как ошибка, и выбор может быть сделан на основе того, какая, как ожидается, будет более распространенной ошибкой.
Резервный массив независимых дисков [ править ]
Например, предположим, что два диска в массиве RAID 5 с тремя дисками содержат следующие данные:
Привод 1: 01101101 Привод 2: 11010100
Чтобы вычислить данные о четности для двух дисков, над их данными выполняется XOR:
01101101 XOR 11010100 _____________ 10111001
Если какой-либо из трех дисков выйдет из строя, содержимое отказавшего диска можно восстановить на новом диске, подвергнув данные с оставшихся дисков той же операции XOR. Если диск 2 выйдет из строя, его данные можно будет восстановить, используя результаты XOR содержимого двух оставшихся дисков, диска 1 и диска 3:
Привод 1: 01101101 Привод 3: 10111001
10111001 XOR 01101101 _____________ 11010100
Результат этого вычисления XOR дает содержимое диска 2. 11010100 затем сохраняется на Диске 2, полностью восстанавливая массив.
История [ править ]
Четность также использовалась, по крайней мере, в некоторых системах ввода данных с бумажной ленты ( перфоленты ) (которые предшествовали системам с магнитной лентой). В системах, продаваемых британской компанией ICL (ранее ICT), на бумажной ленте шириной 1 дюйм (25 мм) было 8 отверстий, проходящих через нее, причем 8-е было для контроля четности. Для данных использовалось 7 позиций, например, 7-битный ASCII. В 8-й позиции было пробито отверстие в зависимости от количества пробитых отверстий для данных.
7 бит данных
(количество 1 бит)
8 бит, включая четность
даже
странный
0000000
0
0000000 0
0000000 1
1010001
3
1010001 1
1010001 0
1101001
4
1101001 0
1101001 1
1111111
7
1111111 1
1111111 0
СОДЕРЖАНИЕ
Паритет
В электронике перекодирование данных с проверкой четности может быть очень эффективным, поскольку вентили XOR выводят то, что эквивалентно контрольному биту, который создает четность, а логическая схема XOR легко масштабируется для любого количества входов. Структуры XOR и AND составляют основную часть большинства интегральных схем.
Обнаружение ошибок
Например, бит четности можно вычислить следующим образом. Предположим, что Алиса и Боб обмениваются данными, и Алиса хочет отправить Бобу простое 4-битное сообщение 1001.
Боб сообщает о правильной передаче после наблюдения ожидаемого нечетного результата.
Этот механизм позволяет обнаруживать одиночные битовые ошибки, потому что, если один бит перевернется из-за линейного шума, в полученных данных будет неправильное количество единиц. В двух приведенных выше примерах вычисленное Бобом значение четности совпадает с битом четности в полученном значении, что указывает на отсутствие одиночных битовых ошибок. Рассмотрим следующий пример с ошибкой передачи во втором бите с использованием XOR:
Боб сообщает о правильной передаче, хотя на самом деле неверной.
Боб, как и ожидалось, наблюдает четность, тем самым не обнаруживая двух битовых ошибок.
использование
В контекстах последовательной связи четность обычно генерируется и проверяется аппаратным обеспечением интерфейса (например, UART ), и при приеме результат становится доступным для процессора, такого как CPU (и, например, также, например, для операционной системы ), через бит состояния в аппаратном регистре в интерфейсе оборудования. Восстановление после ошибки обычно осуществляется путем повторной передачи данных, детали которой обычно обрабатываются программным обеспечением (например, процедурами ввода-вывода операционной системы).
Когда общее количество переданных битов, включая бит четности, является четным, нечетная четность имеет то преимущество, что как комбинации «все нули», так и все единицы обнаруживаются как ошибки. Если общее количество битов нечетное, только один из шаблонов обнаруживается как ошибка, и выбор может быть сделан на основе того, какая, как ожидается, будет более распространенной ошибкой.
RAID-массив
Например, предположим, что два диска в массиве RAID 5 с тремя дисками содержат следующие данные:
Привод 1:
01101101
Привод 2:
11010100
Чтобы вычислить данные о четности для двух дисков, над их данными выполняется XOR:
01101101
XOR
10111001
Если какой-либо из трех дисков выйдет из строя, содержимое отказавшего диска может быть восстановлено на заменяющем диске, подвергнув данные с оставшихся дисков той же операции XOR. Если диск 2 выйдет из строя, его данные можно будет восстановить, используя результаты XOR содержимого двух оставшихся дисков, диска 1 и диска 3:
Привод 1:
01101101
Привод 3:
10111001
10111001
XOR
11010100
Результат этого вычисления XOR дает содержимое диска 2. 11010100 затем сохраняется на Диске 2, полностью восстанавливая массив.
История
Четность также использовалась, по крайней мере, в некоторых системах ввода данных с бумажной ленты ( перфоленты ) (которые предшествовали системам с магнитной лентой). В системах, продаваемых британской компанией ICL (ранее ICT), бумажная лента шириной 1 дюйм (25 мм) имела 8 отверстий, проходящих через нее, причем 8-е было для проверки четности. Для данных использовалось 7 позиций, например, 7-битный ASCII. В 8-й позиции было пробито отверстие в зависимости от количества пробитых отверстий для данных.
