奇偶检查英文解释翻译、奇偶检查的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【电】 odd-even check
分词翻译:
奇偶的英语翻译:
【计】 odd even
检查的英语翻译:
check up; examine; inspect; censor; check; look-over; inspection
【计】 inspectoscope
【医】 docimasia; examination; inspection
【经】 check; check up; checking; examination; examine; inspection; monitoring
survey
专业解析
奇偶检查 (Parity Check) 是计算机科学和数据通信中用于检测数据传输或存储过程中是否发生单比特错误的一种简单而广泛应用的错误检测机制。其核心思想是通过增加一个额外的校验位(奇偶位),使数据单元(通常是一个字节或一组比特)中“1”的总数保持为奇数或偶数。
详细解释:
-
基本原理与中英文对照:
- 奇偶性 (Parity): 指一个二进制数据单元中“1”的个数是奇数 (Odd) 还是偶数 (Even)。
- 奇偶位 (Parity Bit): 在原始数据位之外额外添加的一个比特位。其值(0或1)不是数据本身的一部分,而是根据所选的奇偶校验规则计算出来的。
- 奇偶校验规则:
- 偶校验 (Even Parity): 设置奇偶位,使得数据位加上奇偶位后,“1”的总数为偶数。
- 奇校验 (Odd Parity): 设置奇偶位,使得数据位加上奇偶位后,“1”的总数为奇数。
- 发送端: 根据原始数据和选定的校验规则(偶校验或奇校验)计算并添加奇偶位,形成完整的传输/存储单元。
- 接收端: 接收到数据(包括奇偶位)后,重新计算数据位的奇偶性,并与接收到的奇偶位进行比较。
- 如果计算结果与接收到的奇偶位一致,则认为数据可能没有错误(或发生了偶数个比特错误,奇偶检查无法检测)。
- 如果不一致,则确定数据在传输/存储过程中至少发生了单比特错误(或奇数个比特错误)。
-
工作流程示例(偶校验):
假设原始数据是 1011001
(7位数据)。
- 计算“1”的个数:1+0+1+1+0+0+1 = 4(偶数)。
- 采用偶校验规则:目标是使总位数(数据位+奇偶位)中“1”的个数为偶数。当前数据位“1”的个数已经是偶数(4),因此添加的奇偶位应为
0
,使得总“1”数保持为4(偶数)。
- 发送/存储的数据单元变为:
1011001
+ 0
= 10110010
(8位)。
- 接收端收到
10110010
:
- 提取数据位
1011001
,计算“1”的个数:4(偶数)。
- 提取奇偶位
0
。
- 根据偶校验规则,期望的总“1”数应为偶数。数据位“1”的个数是4(偶数),奇偶位是0,总“1”数仍为4(偶数),与期望一致,未检测到错误。
- 如果传输中发生单比特错误,例如第二位从
0
变为 1
,接收端收到 11110010
:
- 提取数据位
1111001
,计算“1”的个数:1+1+1+1+0+0+1 = 5(奇数)。
- 奇偶位仍是
0
。
- 总“1”数 = 5(数据位)+ 0(奇偶位)= 5(奇数)。
- 根据偶校验规则,期望总“1”数为偶数(5是奇数),且计算的数据位奇偶性(奇数)与接收到的奇偶位(0,表示期望数据位奇偶性为偶数)不一致,检测到错误。
-
主要应用场景:
- 内存 (RAM): 早期计算机内存模块常使用奇偶校验位来检测内存读取/写入时发生的单比特错误。检测到错误通常会引发系统中断(如“Parity Error”)。
- 串行通信: 在异步串行通信(如RS-232)中,数据帧通常包含一个可选的奇偶校验位,用于检测传输线上的噪声引起的单比特错误。
- RAID阵列: 在某些RAID级别(如RAID 2, 3, 4, 5, 6)中,奇偶校验信息被用来在磁盘故障时重建数据。虽然RAID使用的通常是更复杂的异或(XOR)运算计算出的奇偶信息块,但其基础思想源于奇偶校验。
- 低速网络协议: 一些简单的网络协议或链路层协议可能使用奇偶校验作为基本的错误检测手段。
-
优点与局限性:
- 优点:
- 简单高效: 实现简单,计算速度快,只需要很少的额外开销(一个比特)。
- 检测单比特错误: 能有效检测传输或存储过程中发生的任何单比特错误。
- 局限性:
- 无法检测偶数个错误: 如果数据单元中发生偶数个比特同时翻转(例如两个比特从0变1或从1变0),奇偶性保持不变,奇偶检查无法检测这类错误。例如,在偶校验下,两个比特同时翻转,总“1”数的奇偶性不变。
- 无法纠正错误: 奇偶检查只能检测到发生了错误(通常是单比特或奇数个比特错误),但无法确定是哪一个比特出错,因此不具备纠错能力。检测到错误后,通常需要请求重传数据或报告错误。
- 无法检测所有奇数个错误: 虽然理论上能检测所有奇数个错误,但在实际应用中,多个比特错误的模式复杂,奇偶校验因其简单性,主要价值在于检测常见的单比特错误。
奇偶检查是一种基础且重要的错误检测技术,通过添加一个奇偶校验位并强制数据单元具有特定的奇偶性(奇或偶)来工作。它能可靠地检测单比特错误,实现简单且开销小,广泛应用于内存、串行通信等领域。然而,其核心局限在于无法检测偶数个比特错误,也无法纠正检测到的错误。对于需要更高可靠性的场景,通常会采用更强大的错误检测与纠正码(ECC),如汉明码(Hamming Code)或循环冗余校验(CRC)。
来源参考:
- Tanenbaum, A. S., & Austin, T. (2013). Structured Computer Organization (6th ed.). Pearson. (Chapter on Memory Systems discusses parity checking in RAM).
- Horowitz, P., & Hill, W. (2015). The Art of Electronics (3rd ed.). Cambridge University Press. (Section on UARTs and serial communication covers parity bits).
- Patterson, D. A., & Hennessy, J. L. (2017). Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface (5th ed.). Morgan Kaufmann. (Discusses RAID levels and the role of parity).
网络扩展解释
奇偶检查(Parity Check)是一种用于检测数据传输或存储过程中是否出现错误的最基本方法,主要应用于计算机、通信和数字系统领域。其核心原理是通过添加一个“校验位”(奇偶位),使数据中“1”的个数满足特定的奇偶性(奇数或偶数)。
一、工作原理
-
奇校验(Odd Parity)
在数据位后添加一个校验位,使得所有位(含校验位)中“1”的总数为奇数。例如,数据为1010
(含2个“1”),则添加奇偶位1
,形成10101
(3个“1”)。
-
偶校验(Even Parity)
类似地,校验位使“1”的总数为偶数。例如,数据1010
需添加校验位0
,结果为10100
(2个“1”)。
二、应用场景
- 内存纠错:早期计算机内存(如RAM)通过奇偶检查检测单比特错误。
- 串行通信:如UART协议中用于验证数据传输的完整性。
- 简单硬件实现:因其计算简单,适用于资源有限的嵌入式系统。
三、局限性
- 仅检测奇数个错误:若数据中出现偶数个比特翻转(如2位错误),奇偶校验无法检测。
- 无纠错能力:只能发现错误,无法定位或修正错误位。
- 可靠性低:现代系统多用更复杂的校验方法(如CRC、海明码)替代。
四、示例说明
假设发送数据1101
,采用奇校验:
- 数据中“1”的个数为3(奇数),校验位为
0
,总数据为11010
。
- 若接收端检测到“1”的个数变为偶数(如传输中某位翻转),则判定为错误。
奇偶检查是一种简单但有限的数据校验手段,适用于对可靠性要求不高的场景。随着技术发展,其逐渐被纠错能力更强的算法取代,但在某些低复杂度场景中仍有应用。
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