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  • 串口通信校验方式(even,odd,space,mark)
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    2018-09-10 21:52:21

    无校验 (no parity)

    奇校验 (odd parity):如果字符数据位中"1"的数目是偶数,校验位为"1",如果"1"的数目是奇数,校验位应为"0"。(校验位调整个数)

    偶校验 (even parity):如果字符数据位中"1"的数目是偶数,则校验位应为"0",如果是奇数则为"1"。(校验位调整个数)

    mark parity:校验位始终为1

    space parity:校验位始终为0

     

    奇偶校验这个概念在逻辑设计里面经常会用到,但有的人对奇偶校验的理解很混乱。奇偶校验是对数据传输正确性的一种校验方法。在数据传输前附加一位奇校验位,

    用来表示传输的数据中"1"的个数是奇数还是偶数,为奇数时,校验位置为"0",否则置为"1",用以保持数据的奇偶性不变。

    奇偶校验位 (Parity)是指或者奇数或甚至对一个数字的性质。奇偶校验通常用在数据通信中来保证数据的有效性。每个设备必须决定是否它将被用为偶校验,奇校验,

    或非校验。发送设备添加1s在每个它发送的每条串上或决定这个数是偶数或奇数。然后,它添加一个额外的位,叫做校验位,到这个串上。如果偶校验在使用,

    校验位将这些位置为偶数;如果奇校验在使用,校验位将这些位置为奇数。

    例如,需要传输"11001110",数据中含5个"1",所以其奇校验位为"0",同时把"110011100"传输给接收方,接收方收到数据后再一次计算奇偶性,

    "110011100"中仍然含有5个"1",所以接收方计算出的奇校验位还是"0",与发送方一致,表示在此次传输过程中未发生错误。

    奇偶校验就是接收方用来验证发送方在传输过程中所传数据是否由于某些原因造成破坏。

    具体方法如下:

    奇校验:就是让原有数据序列中(包括你要加上的一位)1的个数为奇数

    1000110(0)你必须添0这样原来有3个1已经是奇数了所以你添上0之后1的个数还是奇数个。

    偶校验:就是让原有数据序列中(包括你要加上的一位)1的个数为偶数

    1000110(1)你就必须加1了这样原来有3个1要想1的个数为偶数就只能添1了。

    大家一定会问,如何计算奇偶性呢,在计算机内有一种特殊的运算它遵守下面的规则:

    1+1=0; 1+0=1; 0+1=1; 0+0=0;

    我们把传送过来的1100111000逐位相加就会得到一个1,应该注意的的,如果在传送中1100111000变成为0000111000,通过上面的运算也将得到1,

    接收方就会认为传送的数据是正确的,这个判断正确与否的过程称为校验。而使用上面方法进行的校验称为奇校验,

    奇校验只能判断传送数据中奇数个数据从0变为1或从1变为0的情况,对于传送中偶数个数据发生错误,它就无能为力了。

    Odd Parity(奇校验),校核数据完整性的一种方法,一个字节的8个数据位与校验位(parity bit )加起来之和有奇数个1。

    校验线路在收到数后,通过发生器在校验位填上0或1,以保证和是奇数个1。因此,校验位是0时,数据位中应该有奇数个1;而校验位是1时,数据位应该有偶数个1。

    如果读取数据时发现与此规则不符,CPU会下令重新传输数据。

    奇/偶校验(ECC)是数据传送时采用的一种校正数据错误的一种方式,分为奇校验和偶校验两种。 如果是采用奇校验,在传送每一个字节的时候另外附加一位作为校验位,当实际数据中“1”的个数为偶数的时候,这个校验位就是“1”,否则这个校验位就是“0”,这样就可以保证传送数据满足奇校验的要求。在接收方收到数据时,将按照奇校验的要求检测数据中“1”的个数,如果是奇数,表示传送正确,否则表示传送错误。 同理偶校验的过程和奇校验的过程一样,只是检测数据中“1”的个数为偶数

    转载:https://blog.csdn.net/u010963246/article/details/47171521

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    转载自:https://zhuanlan.zhihu.com/p/29693940

    串口通信校验方式:奇偶校验、累加和校验

    许佳伟

    许佳伟

    利用串口传输数据时,近距离传输还好,远距离传输由于线路长度影响,可能会使信号在传输过程中出现不可预知的错误,为了达到通信的稳定性,在远距离通信时一般要引入一种校验方式来去除干扰。

    这里主要介绍几种常见的校验方式,也是我们串口通讯板子上需要添加的几种校验方式。

    即奇校验ODD,偶校验EVEN,累加和校验,CRC循环码冗余码校验

    (老师马上要检查板子了,结果发现忘记加校验这块内容了,好慌啊……)

    方便简单的奇偶校验

    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

    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

    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。


    累加和校验

    所谓的累加和校验有很多种,最常见的一种是在每次通信数据包最后都加一个字节的校验数据,这个校验字节里的数据是通信数据包里所有数据的不进位累加和。例如:

    接收方接收到数据后同样对一个数据包的数据进行不进位累加和计算,如果累加出的结果与校验位相同的话就认为传输的数据没有错误。

    优缺点:

    • 实现起来方便简单,被广泛运用。
    • 检错率一般,例如一个字节多1,一个字节少1,则会出现误判。
    • 和奇偶校验一样,只能发现错误,但不能纠正错误。

    另外,累加和校验的数据传输格式可以表示为:通讯数据+校验数据。这与我们之后要说的CRC循环冗余码校验是相同的。


    虽然奇偶校验和累加和校验使用方便,应用广泛,但由于其存在许多缺点,在一些使用场合下很难满足要求,于是就有了更稳定更强大的校验方式,它就是……CRC循环冗余码校验!

    如果想了解更多关于“CRC循环冗余码校验”的知识,请点击下面链接。

    占位…………………………

    展开全文
  • 在STM8S003单片机最小系统上做一个简单的串口通信示例,用来测试串口设置为无校验位,奇校验位或者偶校验位通信是否正常。
  • 可以修改奇偶校验位的Android 串口通信demo!!!!!!!!!!!!!!!!
  • c#串口通信+CRC校验

    2018-05-30 15:36:05
    (菜鸟级)串口通信+CRC校验,之前很久写的VS2010版本。实践无毛病。
  • 奇偶校验(Parity Check)是一种校验代码传输正确性的方法。根据被传输的一组二进制代码的数位中“1”的个数是奇数或偶数来进行校验。采用奇数的称为奇校验,反之,称为偶校验。...工作方式,偶校验就是在每一字节(...

    奇偶校验(Parity Check)

    是一种校验代码传输正确性的方法。根据被传输的一组二进制代码的数位中“1”的个数是奇数或偶数来进行校验。采用奇数的称为奇校验,反之,称为偶校验。采用何种校验是事先规定好的。

    通常专门设置一个奇偶校验位,用它使这组代码中“1”的个数为奇数或偶数。若用奇校验,则当接收端收到这组代码时,校验“1”的个数是否为奇数,从而确定传输代码的正确性。

    工作方式,偶校验就是在每一字节(8位)之外又增加了一位作为错误检测位。在某字节中存储数据之后,在其8个位上存储的数据是固定的,因为位只能有两种状态1或0,假设存储的数据用位标示为1、1、1、0、0、1、0、1,那么把每个位相加(1

    1 1 0 0 1 0

    1=5),结果是奇数。对于偶校验,校验位就定义为1,反之则为0;对于奇校验,则相反。当CPU读取存储的数据时,它会再次把前8位中存储的数据相加,计算结果是否与校验位相一致。从而一定程度上能检测出内存错误。例如

    采用奇校验,则在数据后补上个0,数据变为0001 1010 0,数据中1的个数为奇数个(3个)

    采用偶校验,则在数据后补上个1,数据变为0001 1010 1,数据中1的个数为偶数个(4个)

    接收方通过计算数据中1个数是否满足奇偶性来确定数据是否有错。

    奇偶校验的缺点也很明显,首先,它对错误的检测概率大约只有50%。也就是只有一半的错误它能够检测出来。另外,每传输一个字节都要附加一位校验位,对传输效率的影响很大。因此,在高速数据通讯中很少采用奇偶校验。奇偶校验优点也很明显,它很简单,因此可以用硬件来实现,这样可以减少软件的负担。因此,奇偶校验也被广泛的应用着。

    奇偶校验就先介绍到这来,之所以从奇偶校验说起,是因为这种校验方式最简单,而且后面将会知道奇偶校验其实就是CRC

    校验的一种(CRC-1)。

    代码和校验

    代码和校验是发送方将所发送的数据块求和(或各字节异或),产生一个字节的校验字符(校验和)附加到数据块末尾,接收方数据接收数据时同时对数据块(除校验字节外)求和(或字节异或),将所得到的结果与发送方的“校验和”进行比较,相符则无差错,负责则认为传送过程中出现了差错。例如

    我们要传输的信息为: 6、23、4

    加上校验和后的数据包:6、23、4、33

    这里 33

    为前三个字节的校验和。接收方收到全部数据后对前三个数据进行同样的累加计算,如果累加和与最后一个字节相同的话就认为传输的数据没有错误。

    累加和校验由于实现起来非常简单,也被广泛的采用。但是这种校验方式的检错能力也比较一般,对于单字节的校验和大概有1/256

    的概率将原本是错误的通讯数据误判为正确数据。之所以这里介绍这种校验,是因为CRC校验在传输数据的形式上与累加和校验是相同的,都可以表示为:通讯数据

    校验字节(也可能是多个字节)

    循环冗余校验(CRC校验)

    这种校验是通过某种数学运算实现有效信息与校验位之间的循环校验,常用于对磁盘信息的传输,存储区的完整性校验等。这种校验方法纠错能力强,广泛用于同步通信中。其工作方式为在K位信息码后再拼接R位的校验码,整个编码长度为N位,因此,这种编码也叫(N,K)码。

    在接触CRC校验之前需要了解模二除法,其模二除法和乘法如下

    a4c26d1e5885305701be709a3d33442f.png

    多位二进制模2除法也类似于普通意义上的多位二进制除法,但是在如何确定商的问题上两者采用不同的规则。后者按带借位的二进制除法,根

    据余数减除数够减与否确定商1还是商0,若够减则商1,否则商0。多位模2除法采用模2减法,不带借位的二进制减法,因此考虑余数够减除数与否是没有意义

    的。实际上,在CRC运算中,总能保证除数的首位为1,则模2除法运算的商是由余数首位与除数首位的模2除法运算结果确定。因为除数首位总是1,按照模2

    除法运算法则,那么余数首位是1就商1,是0就商0。

    具体来说,CRC校验原理就是以下几个步骤:

    (1)先选择(可以随机选择,也可按标准选择,具体在后面介绍)一个用于在接收端进行校验时,对接收的帧进行除法运算的除数(是二进制比较特串,通常是以多项方式表示,所以CRC又称多项式编码方法,这个多项式也称之为“生成多项式”)。

    (2)看所选定的除数二进制位数(假设为k位),然后在要发送的数据帧(假设为m位)后面加上k-1位“0”,然后以这个加了k-1个“0“的新帧(一共是m

    k-1位)以“模2除法”方式除以上面这个除数,所得到的余数(也是二进制的比特串)就是该帧的CRC校验码,也称之为FCS(帧校验序列)。但要注意的是,余数的位数一定要是比除数位数只能少一位,哪怕前面位是0,甚至是全为0(附带好整除时)也都不能省略。

    (3)再把这个校验码附加在原数据帧(就是m位的帧,注意不是在后面形成的m

    k-1位的帧)后面,构建一个新帧发送到接收端;最后在接收端再把这个新帧以“模2除法”方式除以前面选择的除数,如果没有余数,则表明该帧在传输过程中没出错,否则出现了差错。

    通过以上介绍,大家一定可以理解CRC校验的原理,并且不再认为很复杂吧。

    从上面可以看出,CRC校验中有两个关键点:一是要预先确定一个发送端和接收端都用来作为除数的二进制比特串(或多项式);二是把原始帧与上面选定的除进行二进制除法运算,计算出FCS。前者可以随机选择,也可按国际上通行的标准选择,但最高位和最低位必须均为“1”,如在IBM的SDLC(同步数据链路控制)规程中使用的CRC-16(也就是这个除数一共是17位)生成多项式g(x)=

    x16 x15 x2 1(对应二进制比特串为:11000000000000101);而在ISO

    HDLC(高级数据链路控制)规程、ITU的SDLC、X.25、V.34、V.41、V.42等中使用CCITT-16生成多项式g(x)=

    x16 x15 x5 1(对应二进制比特串为:11000000000100001)。

    2.  CRC校验码的计算示例

    由以上分析可知,既然除数是随机,或者按标准选定的,所以CRC校验的关键是如何求出余数,也就是校验码(CRC校验码)。

    下面以一个例子来具体说明整个过程。现假设选择的CRC生成多项式为G(X) = X4 X3

    1,要求出二进制序列10110011的CRC校验码。下面是具体的计算过程:

    (1)首先把生成多项式转换成二进制数,由G(X)

    = X4 X3 1可以知道(,它一共是5位(总位数等于最高位的幂次加1,即4

    1=5),然后根据多项式各项的含义(多项式只列出二进制值为1的位,也就是这个二进制的第4位、第3位、第0位的二进制均为1,其它位均为0)很快就可得到它的二进制比特串为11001。

    (2)因为生成多项式的位数为5,根据前面的介绍,得知CRC校验码的位数为4(校验码的位数比生成多项式的位数少1)。因为原数据帧10110011,在它后面再加4个0,得到101100110000,然后把这个数以“模2除法”方式除以生成多项式,得到的余数(即CRC码)为0100,如图5-10所示。注意参考前面介绍的“模2除法”运算法则。

    2. CRC校验码的计算示例

    由以上分析可知,既然除数是随机,或者按标准选定的,所以CRC校验的关键是如何求出余数,也就是校验码(CRC校验码)。

    下面以一个例子来具体说明整个过程。

    现假设选择的CRC生成多项式为G(X) = X4 X3

    1,

    要求出二进制序列10110011的CRC校验码。

    下面是具体的计算过程:

    (1)首先把生成多项式转换成二进制数,由G(X) = X4 X3

    1可以知道(,它一共是5位(总位数等于最高位的幂次加1,即4

    1=5),然后根据多项式各项的含义(多项式只列出二进制值为1的位,也就是这个二进制的第4位、第3位、第0位的二进制均为1,其它位均为0)很快就可得到它的二进制比特串为11001。

    即X4  X3

    1

    1

    1  0

    0  1

    (2)因为生成多项式的位数为5,根据前面的介绍,得知CRC校验码的位数为4(校验码的位数比生成多项式的位数少1)。

    因为原数据帧10110011,在它后面再加4个0,得到101100110000,

    然后把这个数以“模2除法”方式除以生成多项式,

    想知道模2除法,只需要知道什么是异或运算就很容易算出。

    计算机中,异或逻辑表示为: (记忆方法:同为0异为1)

    1^1=0

    0^0=0

    1^0=1

    0^1=1

    得到的余数(即CRC码)为0100,如图所示。注意参考前面介绍的“模2除法”运算法则。

    a4c26d1e5885305701be709a3d33442f.png

    (3)把上步计算得到的CRC校验0100替换原始帧101100110000后面的四个“0”,得到新帧101100110100。再把这个新帧发送到接收端。

    (4)当以上新帧到达接收端后,接收端会把这个新帧再用上面选定的除数11001以“模2除法”方式去除,验证余数是否为0,如果为0,则证明该帧数据在传输过程中没有出现差错,否则出现了差错。

    展开全文
  • 串口通讯CRC计算校验工具,便于工程调试,本工具用来计算CRC校验,可以计算接收到的校验码是否正确。在最下面输入字节,直接计算。
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    1. even 每个字节传送整个过程中bit为1的个数是偶数个(校验位调整个数)

    2. odd 每个字节穿送整个过程中bit为1的个数是奇数个(校验位调整个数)

    3. noparity没有校验位

    4. space 校验位总为0

    5. mark 校验位总为1

    UART数据波形分析

    摘要:本文通过对异步串行数据格式的分析,阐述通过波形分析方法调试UART数据收发的原理和方法。

    经常遇到初学者,对单片机串行通讯出了问题不知道如何办的情况。其实最有效的调试方法是用示波器观察收发数据的波形。通过观察波形可以确定以下情况:

    1.         是否有数据接收或发送;

    2.         数据是否正确;

    3.         波特率是否正确;

    一、    串行数据的格式

    异步串行数据的一般格式是:起始位+数据位+停止位,其中起始位位,数据位可以是5678位,停止位可以是11.52位。

    起始位是一个值为0的位,所以对于正逻辑的TTL电平,起始位是一位时间的低电平;停止位是值为1的位,所以对于正逻辑的TTL电平,停止位是高电平。对于负逻辑(RS-232电平)则相反。

    例如,对于16进制数据55aaH,当采用8位数据位、1位停止位传输时,它在信号线上的波形如图1(TTL电平)和图2(RS-232电平)所示。


      UART数据波形分析 - 阳光男孩 - 阳光男孩的博客
     

    1 TTL电平的串行数据帧格式(55aah)

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    2 RS-232电平的串行数据帧格式(55aah)

    二、    根据波形图计算波特率

    如图3是图1在示波器中的显示示意,其中灰色线是示波器的时间分度线,此时假设是200ms/格。


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    波特率计算示意图

    可以看了,第一个字节的10(1位起始位,8位数据位和1位停止位)共占约1.05ms,这样可计算出其波特率约为:

    10bit / 1.05ms X 1000 ≈ 9600 bit/s

    如果上图中的时间轴是100ms/格,同样可以计算出波特率应是19200bit/s

    当通讯不正常,又能观察到波形时,就可根据上述方法,从波形图计算一下波特率是否正确。

    三、    根据波形图判断RS-485收发数据的正确与否

    RS-485是一种半双工的串行通讯方式,485电平芯片所以要正确接收和发送数据,必需保证控制信号和数据的同步,否则要么发送数据丢失,要么接收数据可能丢失。

    RS-485发送数据时的正确时序如图4所示。

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    4 RS-485的正确发送数据时序

    在图4中,发送控制信号的宽度基本与数据信号的宽度一致,所以能保证发送数据的正确和发送后及时转为接收。

    和图分别是控制信号太短和控制信号太长的情况。


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    5 RS-485控制信号太短时的时序


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    6 RS-485控制信号太短时的时序

    在图5中,由于控制信号关闭过早,则第二个字节的后两位将发送错误;在图6中,由于控制信号关闭过迟,使485芯片在发送数据后,不能及时转到接收状态,此时总线若有数据过来,则本单元将不能正确接收。

    总结:只要掌握上述波形分析方法,任何异步串行数据的接收和发送问题,基本都可以得到解决。


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  • 基于FPGA和串口通信的CRC生成与校验的实验代码,包含了发送和接收两个工程 关于实验相关内容可以看这篇博客: https://blog.csdn.net/qq_37147721/article/details/84662308#comments
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串行通信的校验方式包括