因為電路是二進位制的,而平時使用的一般都是十進位制,所以需要一種快捷可靠的編碼作為轉換以更簡明的方式傳達資訊.同時,由於資料傳輸中不可避免地存在錯誤(對於二進位制是0/1翻轉),編碼的校驗也十分重要.
8421
用4位二進位製碼表示一位十進位制字元的一種有權碼，4位二進位製碼從高位 至低位的權依次為為8、4、2、1。每一位dec強制佔4位hex.比如9的8421碼就是(1001)
需要注意的是,8421碼雖然表達方便,但有冗餘空間即存在無關解,若產生錯誤難以修正.8421的冗餘位有1010～1111六種.
另外,十進位制數字符0～9的8421碼與相應ascii碼的低四位相同，有利於簡化輸入輸出過程中bcd碼與字元**的轉換。
2421
2421碼為了消除8421中的冗餘項,最高項權值變成2.但由於不具備單值性(1000=0010=2),所以不出現0101～1010.(至於為什麼,參照最下面2421的性質.)
注意,有一條重要的性質決定在有多重取值的時候用哪一種:數和其對9的補應為互為反碼.這個在進行減法運算時十分有用.
0-9的2421碼
餘3碼• 在8421碼基礎上通過加3(0011)形成的一種無權碼。也就是說不會小於3.
• 餘3碼中不允許出現0000、0001、0010、1101、1110、1111六種組合；
• 是一種對9的自補**,跟2421一樣.
下面是三種編碼方式的碼表.
格雷碼最大的特點是兩個十進位制數的編碼表示是[相鄰]的(具體定義見之前的文章),也就是有且只有某一位的數字不同.但從嚴格意義上來說,格雷碼的特點不在於此.
格雷碼的生成依賴於異或運算.即:如下真值表:
column 1
column 2
0,00
0,11
1,01
1,10
異或運算的本質就是對於相同的兩個輸入輸出0,否則為1.
也可理解為二進位制在single digit上的加法運算.
而格雷碼的生成按照如下規則:
對於乙個十進位制數的二進位制,
用下面一張圖可以輔助理解:
而解碼則是完全一樣的過程.
因為由異或的規則可知a異或b異或b=a.
借助異或門,格雷碼的編碼和解碼都很簡單,而且可以復用.
注意如果是要求可擴充套件的格雷碼編碼封裝元件,最高的乙個異或門要設擴充套件位.
格雷碼任意兩個相鄰數僅有一位不同,為了防止**形成或變換過程中因時延產生的錯誤.
乙個有可靠性的編碼在傳輸過程中應包括k位有效資訊和r位校驗資訊.傳送方對有效資訊編碼後傳輸,接收方用這兩部分資訊進行校驗即可確定傳輸資料的可信度,或者進行糾錯(某些可靠性編碼的確可以這麼幹)
碼距就是同一編碼中，任意兩個合法編碼之間不同二進數字數的最小值.比如0001和0000,只有一位不同,碼距為1所以當最後一位發生錯誤時(可靠性永遠考慮最壞的情況)無法識別.再如 0000、0011、0101、0110、1001、1010、1100、1111等編碼碼距為2。任何一位發生改變，如0000變成1000就從有效編碼變 成了無效編碼，容易檢測到這種錯誤。
簡而言之,碼距代表了該編碼方案檢錯和糾錯的能力.
碼距可以通過新增冗餘項來增大.但這也會造成傳輸效率的大幅下降.這一點需要仔細權衡.
奇偶校驗是一種常用的簡單的可靠性編碼方案,有k位有效資訊和1位校驗資訊.
編碼方案
根據有效資訊計算校驗資訊位，使校驗碼（資料＋1位 校驗資訊）中1的個數滿足奇/偶校驗的要求.比如:
有效資訊1000->奇校驗=1000 0/偶校驗=1000 1
用邏輯表示式來表述:
由異或的性質,奇數個1異或得到1,偶數個是0.那麼:
對於奇數校驗:式為:所有項異或並取反
對於偶數校驗,式為:所有項異或.
校驗方案:
檢查位數是否與聲稱的編碼方案一致.依然是對所有位(包含校驗位)異或,如果為1,則應為奇數校驗;如果為0,則應為偶數校驗.
效能分析
對於二進位制編碼來說,定位到錯誤就可以糾錯.
一般在同步傳輸方式中常採用奇校驗，非同步傳輸方式中常採用偶校驗.
此外還有漢明碼和crc校驗,具體見下面的參考鏈結,在此不做贅述.
漢明碼校驗
REV 編碼和可靠性編碼
8421 略.1010 1111無效.2421 無重複但有多值.對9自補規則取消多值.0101 1010無效.餘3平衡8421的無效區間使其對9自補.value 8421 3.最高位不變,其餘位gi bi 1 big i b oplus b i gi bi 1 bi 就是卡諾圖中用的順序.相鄰只有一...
JAVA編碼規範 效能與可靠性
規則1陣列複製使用system.arraycopy 1.42 說明 更好的效能 規則2不要使用迴圈將集合轉為陣列，可以使用集合的toarray 方法。1.42 說明 更好的效能，更加簡潔 示例 arraylist list new arraylist list.add.string array ne...
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