51單片機(jī)串口通信中的檢錯(cuò)方法

1．3 漢明碼(Hamming)
漢明碼是在一組代碼中加入一定數(shù)量的冗余，以形成一組新的數(shù)據(jù)。新加入的冗余數(shù)據(jù)被稱為校驗(yàn)位。若某個(gè)信息位出錯(cuò)，則將引起幾組奇偶校驗(yàn)結(jié)果均出錯(cuò)，由此根據(jù)奇偶組的檢錯(cuò)，便可確定誤碼的信息位及性質(zhì)。漢明碼具有如下特點(diǎn)：
碼長(zhǎng)：N＝2m－1
信息碼位：k=2m-m-1
監(jiān)督碼位：r=N-k=m，其中m≥2正整數(shù)
由于本文中的檢錯(cuò)對(duì)象是串口發(fā)送，一次發(fā)送8 bits數(shù)據(jù)，故需要的冗余位為4 bits，本文采用的漢明碼為(12，8)，其編碼由8 bits數(shù)據(jù)和4bits組成。設(shè)數(shù)據(jù)分別為a0，a1，a2，a3，a4，a5，a6，a7。檢驗(yàn)位為a8，a9，a10，a11,它們可按下面的式子決定：

2 測(cè)試環(huán)境及原理
本文的測(cè)試平臺(tái)分為兩部分，即PC串口發(fā)送部分和8051串口接收部分。PC通過(guò)串口發(fā)送數(shù)據(jù)，每次串口發(fā)送的單位為8 bits。8051通過(guò)串口接收PC發(fā)送的數(shù)據(jù)。由于硬件的限制，8051中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的buffer最大為512 bytes。所以PC端的數(shù)據(jù)每次也只發(fā)送512 bytes，總共測(cè)試的數(shù)據(jù)大小為8 K bytes，傳輸完8 K bytes的數(shù)據(jù)需要16次。串口傳輸?shù)牟ㄌ芈蕿?7600。8051接收來(lái)自PC的數(shù)據(jù)，每次接收512 bytes數(shù)據(jù)，并進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)。若檢測(cè)到錯(cuò)誤，則給PC發(fā)送一個(gè)重傳請(qǐng)求，若沒(méi)有檢測(cè)到錯(cuò)誤，則給PC發(fā)送一個(gè)繼續(xù)傳輸?shù)拿睢?BR> 為了提高傳輸效率，在不影響檢錯(cuò)的情況下，可分別對(duì)奇偶校驗(yàn)、CRC校驗(yàn)、漢明碼校驗(yàn)采用不同的數(shù)據(jù)傳輸結(jié)構(gòu)。
奇偶校驗(yàn)每發(fā)送8 bits數(shù)據(jù)就算出1 bit的奇偶位，在算出8 bits的奇偶位之后，再將校驗(yàn)位一起發(fā)送到8051，其中數(shù)據(jù)D為512 bytes，Group為64bytes，data為8 bits數(shù)據(jù)。其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

CRC校驗(yàn)時(shí)，每512 bytes數(shù)據(jù)產(chǎn)生1bytes校驗(yàn)位并發(fā)送到8051，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如圖3所示。其中D為512 bytes，data為512 bytes，CRC byte為8bit。即每512個(gè)bytes得到一個(gè)CRC校驗(yàn)值。漢明碼由于采用了(12，4)，每8 bits數(shù)據(jù)產(chǎn)生4 bits的校驗(yàn)位。故其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如圖4所示，圖中，D為512 bytes的數(shù)據(jù)，data為8 bits的數(shù)據(jù)。