Hemmingův kód je účinná metoda pro opravu chyb v přenosu dat. Umožňuje detekovat a opravit chyby, ke kterým dochází při přenosu binárních dat, jako jsou textové zprávy, obrázky nebo zvukové soubory. Tento kód byl vyvinut americkým vědcem Richardem Hemmingem v 50.letech 20. století. Od té doby je široce používán v technických oblastech, včetně informačních technologií a zabezpečení sítě.
Microsoft Excel, známé tabulkové softwarové prostředí, vám také umožňuje vytvářet a implementovat Hemmingový kód. To je velmi užitečné, pokud máte soubory, které vyžadují další ochranu před ztrátou dat nebo chybami při kopírování nebo přenosu. V tomto článku se podíváme na podrobný návod, jak vytvořit Hemmingový kód v Excelu, abyste mohli efektivně chránit svá data.
Než začnete vytvářet Hemmingový kód v Excelu, budete potřebovat základní pochopení binárních operací a funkcí aplikace Excel. Otevřete nový dokument aplikace Excel a postupujte podle těchto kroků:
Výpočet Hemmingového kódu v Excelu: krok za krokem instrukce
Krok 1: Vytvořte novou tabulku Excelu a zadejte do ní řádek hodnot, které chcete kódovat podle Hemmingu. Může to být sekvence nul a jednotek jakékoli délky.
Krok 2: Určete počet ověřovacích bitů, které budete potřebovat pro Hemmingův kód. To lze provést pomocí následujícího vzorce: 2^r ≥ n + r + 1, kde r je počet ověřovacích bitů a n je počet bitů pro kódování. Najděte minimální r splňující tuto podmínku.
Krok 3: Určete pozice ověřovacích bitů v Hemmingově kódu. Ověřovací bity by měly být umístěny na pozicích, které jsou stupněm dvojky: 1, 2, 4, 8 atd., s výjimkou již obsazených pozic kódovanými bity.
Krok 4: Vypočítejte hodnoty ověřovacích bitů podle následujícího vzorce: bit na pozici i je ověřovací, pokud je součet hodnot bitů, na které má tato hodnota vliv (tj. všechny bity vztahující se k tomuto ověřovacímu bitu) rozdělen na 2 beze zbytku. Pokud součet není dělitelný 2 beze zbytku, pak by ověřovací bit měl mít hodnotu 1.
Krok 5: Kódujte původní sekvenci bitů s ohledem na ověřovací bity. Nahraďte každou pozici ověřovacího bitu odpovídající hodnotou.
Krok 6: Zadejte všechny bity Hemmingového kódu do tabulky aplikace Excel.
Krok 7: Chcete-li zkontrolovat Hemmingův kód, určete pozice ověřovacích bitů a vypočítejte jejich hodnoty pomocí stejného vzorce jako v kroku 4. Porovnejte získané hodnoty s příslušnými ověřovacími bity v Hemmingovém kódu. Pokud se hodnoty shodují, pak je Kód přeposlán bez chyb. V opačném případě určete chybovou pozici určením pozice ověřovacího bitu, ve kterém se hodnoty neshodují, a tuto pozici opravte.
Podle tohoto podrobného návodu budete moci vypočítat Hemmingový kód v programu Excel a provést kontrolu chyb v něm.
Krok 1: Vytvoření tabulky pro data
Než začnete vytvářet Hemmingový kód v Excelu, musíte vytvořit tabulku pro zadávání a zpracování dat. Chcete-li to provést, otevřete nový sešit aplikace Excel a vytvořte nový list.
Na tomto listu vytvořte tabulku, která bude obsahovat data, pro která bude vytvořen Hemmingův kód. V prvním sloupci uspořádejte původní data a v následujících sloupcích budou umístěny ověřovací bity.
Ujistěte se, že máte dostatek sloupců pro všechny bity Hemmingového kódu, které chcete vytvořit. Nezapomeňte také vytvořit záhlaví pro každý datový sloupec, abyste se snáze orientovali.
Nyní, když máte datovou tabulku, jste připraveni začít vytvářet Hemmingový kód v Excelu.
Krok 2: zvýraznění bitů pole kontrolního součtu
Chcete-li vytvořit Hemmingový kód v Excelu, musíte vybrat pole kontrolního součtu. Kontrolní součet je součtem všech bitů informační zprávy, včetně polí kontrolních výbojů (paritetových bitů).
Chcete-li zvýraznit bity pole kontrolního součtu, postupujte takto:
- Určete počet bitů informační zprávy. V Hemmingově kódu by počet bitů polí informační zprávy měl být stupněm dvě mínus jedna.
- Umístěte bity informační zprávy do buněk aplikace Excel. Začněte buňkou, která bude sloužit jako výchozí bod pro pole kontrolního součtu.
- Zvýrazněte buňky, ve kterých jsou umístěny bity informační zprávy, a pomocí formátování zvýrazněte pole kontrolního součtu.
Pole kontrolního součtu by mělo být rozděleno na stejný počet bitů, kde každý bit je paritní bit pro svůj blok informačních bitů.
Pro výpočet jeho hodnoty použijte vzorec pro každý paritní bit. Řekněme, že máte blok 4 informačních bitů, kde první bit (A) je paritní bit:
A = B xor C xor D
kde B, C a D jsou informační bity. Vypočítejte hodnotu pro každý paritní bit pole kontrolního součtu a umístěte jej do příslušných buněk aplikace Excel.
Krok 3: výpočet hodnot bitů kontrolního součtu
Jakmile rozdělíte vstupy do bloků a přidáte kontrolní bity, je čas vypočítat hodnoty bitů kontrolního součtu.
U každého bitu kontrolního součtu Vypočítejte jeho hodnotu následovně:
- Nastavte počet bitů, které je třeba zkontrolovat pro daný bit kontrolní součet. Pokud máte například 7 vstupních bitů a 4 kontrolní bity, pro první bit kontrolního součtu bude tato hodnota 1 (protože je třeba zkontrolovat pouze první vstupní bit).
- Určete pozice vstupních bitů, které je třeba zkontrolovat pro daný bit kontrolního součtu. Například u prvního bitu kontrolního součtu budou tyto pozice 1, 3, 5, 7 (protože je třeba zkontrolovat pouze liché pozice).
- Projděte tyto pozice a sečtěte hodnoty příslušných vstupních bitů. Pokud se součet rovná lichému číslu, nastavte bit kontrolního součtu na hodnotu 1, jinak na hodnotu 0.
Tento postup opakujte pro všechny bity kontrolního součtu.
Krok 4: vložení hodnot kontrolního součtu do původní tabulky
Poté, co jsme v předchozím kroku vypočítali kontrolní součty pro každý datový blok, musíme tyto hodnoty vložit zpět do původní tabulky. To nám umožní zkontrolovat, zda při přenosu dat nedochází k chybám.
Pro začátek se ujistěte, že jste v původní tabulce, která obsahuje data, pro která jsme vypočítali kontrolní součty. Poté vyhledejte místo v tabulce, kde chcete provést hodnoty kontrolního součtu.
V mém příkladu jsem se rozhodl vložit hodnoty kontrolního součtu do posledního sloupce původní tabulky. Chcete-li to provést, vyberte buňku v posledním sloupci, v řádku odpovídajícím prvnímu datovému bloku.
Poté zadejte vzorec pro výpočet kontrolního součtu do vybrané buňky. V mém případě používám vzorec =XUMM (odkazy_na_na_na_c_dané). Nezapomeňte zkontrolovat správnost uvedených odkazů a nedovolte překlepy.
Po zadání vzorce jej použijte stisknutím klávesy Enter a vypočítejte kontrolní součet pro daný datový blok. Hodnota kontrolního součtu by se měla objevit v příslušné buňce.
Opakujte tyto kroky pro každý datový blok v původní tabulce a proveďte hodnoty kontrolního součtu pro všechny datové bloky.
Nyní máte původní tabulku, která obsahuje hodnoty kontrolního součtu pro každý datový blok. V dalším kroku zkontrolujeme, zda nedošlo k chybám při přenosu dat porovnáním hodnot kontrolního součtu s vypočítanými hodnotami kontrolního součtu pro každý datový blok.
Krok 5: Kontrola a oprava chyb
Po vytvoření Hammingového kódu v Excelu je nutné zkontrolovat a opravit možné chyby v datech. Postupujte podle pokynů níže:
1. Zkontrolujte, zda jsou všechny bity syndromu nulové. Pokud se alespoň jeden bit ukázal jako nenulový, znamená to, že v přenesených datech je chyba.
2. Určete polohu chybného bitu pomocí hodnot bitů syndromu. Každá pozice v syndromu odpovídá určitému datovému bitu.
3. Invertujte hodnotu chybného bitu. Pokud je v původních datech bit roven 0, proveďte změnu na hodnotu 1 a naopak.
4. Přepočítejte hodnoty bitů syndromu a zkontrolujte, zda jsou všechny nulové. Pokud ano, chyba byla úspěšně opravena.
5. V případě, že se hodnoty bitů syndromu nezhroutily, opakujte proces určování polohy chybného bitu a invertování jeho hodnoty.
6. Pokračujte v opravě chyb, dokud nebudou všechny bity syndromu nulové.
Kontrola a oprava chyb v Hemmingovém kódu v Excelu vám umožní zajistit spolehlivost přenosu dat a detekovat a opravit možné chyby v datech. Postupujte podle výše uvedených kroků a ujistěte se, že jsou vaše data přenášena bez chyb.