编程实现海明码的编码与解码过程.doc

编程实现海明码的编码与解码过程
------计算机组成原理课程设计
学生: 谭绍军学号: 200250080429
( 长沙理工大学, 计算机与通信工程学院, 02级4班, 410076 )
摘要:在这个设计里主要是利用海明码的实现原理,借助汇编程序设计语言,通过软件编程来实现对数据的海明码编码与解码过程。
关键字:数据校验,海明码,编码与解码。
Realization of Haming Encoding and Decoding
Student: TanShaoJun ID: 200250080429
(Computer & Communication Department of CSU, ChangSha, Hunan, 410076)
Abstract: In this design we primarily make use of the ralize principle of the Haming code, using assembler language, realize Haming encoding and decoding process for data through programme.
Key: Data checkout, Haming code, decoding and encoding.
一、引言:
计算机系统中的数据,在读写、存取和传送的过程中可能产生错误。为减少和避免这类错误,一方面是精心设计各种电路,提高计算机硬件的可靠性;另一方面是在数据编码上找出路,即采用某种编码法,通过少量的附加电路,使之能发现某些错误,甚至能确定出错位置,进而实现自动改错的能力。
数据校验码是一种常用的带有发现某些错误或自动改错能力的数据编码方法。它的实现原理是加进一些冗余码,使合法数据编码出现某些错误时,就成为非法编码。这样就可以通过检验编码的合法性来达到发现错误的目的。合理地安排非法编码数量和编码规则,就可以提高发现错误的能力,或达到自动改正错误的目的。常用的数据校验码是奇偶校验码、海明校验码和循环冗余校验码。
本课程设计主要介绍编程实现海明码的编码与解码原理、过程及实现程序。
二、实现原理:
这是由Richard Hamming于1950年提出的、目前还被广泛采用。它的实现原理,是在数据中加入几个校验位,并把数据的每一个二进制位分配在几个奇偶校验组中,当某一位出错后,就会引起有关的几个校验组的值发生变化,这不但可以发现出错,还能指出哪位出错,为自动纠错提供了依据。
假设校验位的个数为r,则它能表示2r个信息,用其中的一个信息指出“没有错误”,其余的2r-1个信息指出错误发生在哪一位。然而错误也可能发生在校验位,因此只有k=2r-1-r个信息能用于纠正被传送数据的位数,也就是说要满足关系:
2r≧k+r+1。
如要检测与自动校正一位错,此时校验位的位数r和数据位的位数k应满足下述关系:
2r-1≧k+r;
按此式可计算出数据位k与校验位r的对应关系如下表:
表1 数据位k与校验位r的对应关系:
K值
最小的r 值
1~4
5~11
12~26
27~57
58~120
4
5
6
7
8
若海明码的最高位号为m,最低位号为1,即HMHM-1···H2H1,