بت التكافؤ: ما الغرض منه ، وكيف يعمل - تقنية - 2026

و بت التماثل هو المعلمة مع قيمة 0 أو 1 التي يتم استخدامها في طريقة الكشف عن خطأ في الإرسال الذي يضاف إلى كل مجموعة من 7-8 بت (البايت) 0 أو 1. والهدف هو أن يكون لكل بايت دائمًا كمية إجمالية فردية "1" أو كمية إجمالية متساوية "1" ، وفقًا للتكافؤ المحدد.

التكافؤ هو أسلوب لاكتشاف الأخطاء يستخدم في الاتصالات غير المتزامنة. يتم استخدامه للتحقق من سلامة كل بايت داخل التدفق المرسل. على سبيل المثال ، إذا تم تعيين التكافؤ الفردي ، فإن أي بايت يتم تلقيه من إرسال بإجمالي عدد "1s" حتى يجب أن يحتوي على خطأ.

المصدر: pixabay.com

يتم استخدام نوعين من التكافؤ: التكافؤ الزوجي ، حيث يضاف التكافؤ 1 بت إذا كان هناك عدد إجمالي فردي من "1" بتات في البايت السابق ، وتكافؤ فردي ، حيث يتم العكس. باستخدام هذه الطريقة ، ستتمكن فقط من معرفة حدوث خطأ ، لكنك لن تعرف مكان حدوث الخطأ.

ما هو بت التكافؤ؟

عند إرسال البيانات الرقمية ، قد يكون هناك خطأ بين الكود المرسل والرمز المستلم. هناك العديد من مصادر الخطأ في شكل أنواع مختلفة من الضوضاء ، مثل ضوضاء EM أو الضوضاء الحرارية.

لذلك ، من الضروري تنفيذ بعض الطرق للتحقق مما إذا كانت الرموز أو وحدات البايت التي تم تلقيها عن طريق الخطأ أم لا.

ومع ذلك ، كيف يمكن للمستقبل معرفة ما إذا كان الرمز المستلم خطأ أم لا؟ يستحيل على المتلقي معرفة الرمز قبل استلامه.

على سبيل المثال ، لنفترض أن المرسل أرسل الرمز 01100110 ، ولكن بعد المرور عبر خط صاخب ، يتلقى جهاز الاستقبال الرمز 00100110. ولن يعرف المستلم أنه قد تلقى رمزًا به خطأ في البتة الثانية.

من المستحيل أن يعرف المستلم أن الرسالة بها خطأ في البتة الأولى ، لأن ذلك يعني أن المستقبل يعرف بالفعل الرسالة من المرسل قبل الإرسال.

السيطرة على الخطأ

يمكن حل المشكلة التي يواجهها المتلقي في القدرة على التحقق من وجود خطأ باستخدام ترميز للتحكم في الخطأ.

الفكرة المركزية لتشفير التحكم في الخطأ هي إضافة بت إضافي في المعلومات التي سيتم إرسالها بحيث يتم اكتشاف الخطأ وتصحيحه. هناك العديد من الأخطاء في معالجة الترميزات. أبسط هو بت التكافؤ.

تتم إضافة بت التكافؤ إلى كل بايت يتم إرساله. يتم استخدام هذا البت للتحقق من تسليم المعلومات بدقة.

يتم تعيين بت التكافؤ لكل بايت بحيث يكون لكل بايت عدد فردي أو عدد زوجي من البتات "1".

مثال

لنفترض أن محركي أقراص يتواصلان مع تماثل متساوي ، وهو الشكل الأكثر شيوعًا لفحص التماثل.

اعتمادًا على وحدة الإرسال ، ترسل البايتات وتحسب أولاً عدد البتات "1" في كل مجموعة من سبع بتات (بايت). إذا كان عدد البتات "1" زوجيًا ، فاضبط بت التكافؤ على 0. إذا كان عدد البتات "1" فرديًا ، فاضبط بت التكافؤ على 1. بهذه الطريقة ، سيكون لكل بايت عدد زوجي من البتات "1".

بواسطة جهاز الاستقبال ، يتم التحقق من كل بايت للتأكد من أنه يحتوي على عدد زوجي من البتات "1". إذا تم العثور على عدد فردي من البتات "1" في البايت ، فسيعرف المستلم بحدوث خطأ أثناء الإرسال.

في السابق ، يجب أن يكون كل من الكيان المتلقي والمرسل قد اتفقا على استخدام التحقق من التكافؤ وما إذا كان يجب أن يكون التكافؤ فرديًا أم زوجيًا. إذا لم يتم تكوين كلا الجانبين بنفس الإحساس بالتكافؤ ، فسيكون من المستحيل التواصل.

اكتشاف الخطأ

فحص التماثل هو أبسط تقنية لاكتشاف أخطاء الاتصال.

ومع ذلك ، على الرغم من أنه يمكنه اكتشاف العديد من الأخطاء ، إلا أنه ليس معصومًا عن الخطأ ، لأنه غير قادر على اكتشاف الترتيب عندما يتم تغيير عدد زوجي من البتات في نفس البايت بواسطة الضوضاء الكهربائية.

يستخدم فحص التماثل ليس فقط في الاتصالات ، ولكن أيضًا لاختبار أجهزة تخزين الذاكرة. على سبيل المثال ، تقوم العديد من أجهزة الكمبيوتر الشخصية بإجراء فحص التماثل كلما تمت قراءة بايت من البيانات من الذاكرة.

كيف يعمل؟

لنفترض أن لديك أكواد بيانات 7 بت وأضيف بتًا إضافيًا ، وهو بت التكافؤ ، لتكوين رمز بيانات 8 بت. هناك طريقتان يمكن استخدامهما: التكافؤ الزوجي والتكافؤ الفردي.

كعينة ، يمكن أخذ طريقة التكافؤ الزوجي. ستفعل العكس إذا اتبعت طريقة التكافؤ الفردي.

حتى طريقة التكافؤ

تشير هذه الطريقة إلى أن بت التكافؤ المراد إضافته يجب أن يكون المبلغ الإجمالي "1" في الكود النهائي زوجيًا. فمثلا:

لذلك ، بالنسبة للشفرة الأولى المكونة من 7 بتات: 0010010 ، بكمية زوجية "1" (2) ، ستكون شفرة 8 بتات المرسلة: 00100100 ، مع كمية زوجية "1" (2).

بالنسبة للشفرة ذات 7 بتات 1110110 ، بكمية فردية "1" (5) ، ستكون الشفرة المكونة من 8 بتات المرسلة هي 11101101 ، مع كمية زوجية "1" (6).

بعد أن يحصل المستلم على 8 بتات ، سيتحقق من كمية "1" في الكود المستلم ، إذا كانت الكمية "1" زوجية ، فهذا يعني أنه لا يوجد خطأ ، إذا كانت الكمية فردية ، فهذا يعني أن خطأ.

عندما لا يتطابق التكافؤ المحسوب للبايت المستلم مع قيمة بتة التكافؤ المتلقاة ، يُقال إن خطأ التكافؤ قد حدث وعادة ما يتم تجاهل البايت.

في حالة حدوث خطأ ، سيقوم جهاز الاستقبال بتنبيه جهاز الإرسال لإرسال الرمز مرة أخرى.

ليس معصوم من الخطأ

ومع ذلك ، هناك عيب في طرق التكافؤ هذه ، إذا تم تحويل الكود 1110110 بواسطة ضجيج الخط إلى 11111001 ، مما تسبب في خطأ 2 بت ، فلن تتمكن هذه الطريقة من اكتشاف حدوث خطأ.

يعد التكافؤ جيدًا في اكتشاف الأخطاء وسيكتشف دائمًا أي عدد فردي من الأخطاء في بايت مستلم. ومع ذلك ، إذا كان هناك عدد زوجي من الأخطاء ، فلن يتمكن مدقق التكافؤ من العثور على الخطأ.

المراجع

1. فانجي بيل (2019). فحص التكافؤ. ويبوبيديا. مأخوذة من: webopedia.com.
2. مجموعة أبحاث الإلكترونيات (2019). تماثل الشخصية. مأخوذة من: erg.abdn.ac.uk.
3. المفردات (2019).. بت التكافؤ. مأخوذة من: vocabulary.com.
4. انغمس (2013). أبسط رمز للتحكم في الأخطاء - Parity Bit. مأخوذة من: angms.science.
5. كريستنسون ، (2011). تعريف بت التكافؤ. تيكترمز. مأخوذة من: techterms.com.