Der Hemming-Code ist eine effektive Methode, um Fehler bei der Datenübertragung zu beheben. Es ermöglicht Ihnen, Fehler zu erkennen und zu korrigieren, die bei der Übertragung von Binärdaten wie Textnachrichten, Bildern oder Audiodateien auftreten. Dieser Code wurde in den 1950er Jahren vom amerikanischen Wissenschaftler Richard Hemming entwickelt. Seitdem ist es in technischen Bereichen, einschließlich Informationstechnologie und Netzwerksicherheit, weit verbreitet.
Microsoft Excel, eine bekannte Tabellenkalkulationssoftware, ermöglicht auch das Erstellen und Implementieren von Hemmungscode. Dies ist sehr nützlich, wenn Sie Dateien haben, die zusätzlichen Schutz vor Datenverlust oder Fehlern beim Kopieren oder Übertragen erfordern. In diesem Artikel werden wir uns eine detaillierte Anleitung zum Erstellen von Hemmungscode in Excel ansehen, damit Sie Ihre Daten effektiv schützen können.
Bevor Sie mit dem Erstellen von Hemming-Code in Excel beginnen, benötigen Sie ein grundlegendes Verständnis der binären Operationen und Excel-Funktionen. Öffnen Sie ein neues Excel-Dokument, und befolgen Sie diese Schritte:
Berechnen von Hemming-Code in Excel: Schritt für Schritt Anleitung
Schritt 1: Erstellen Sie eine neue Excel-Tabelle, und geben Sie eine Zeile mit Werten ein, die Sie nach dem Hemmen codieren möchten. Dies kann eine Folge von Nullen und Einsen beliebiger Länge sein.
Schritt 2: Bestimmen Sie die Anzahl der Testbits, die für den Hemmungscode benötigt werden. Dies kann mit der folgenden Formel erfolgen: 2^r ≥ n + r + 1, wobei r die Anzahl der Testbits ist und n die Anzahl der zu codierenden Bits ist. Finden Sie das minimale r, das diese Bedingung erfüllt.
Schritt 3: Bestimmen Sie die Positionen der Testbits im Hemming-Code. Die Testbits müssen sich an Positionen befinden, die die Zwei-Grad-Werte sind: 1, 2, 4, 8 usw. mit Ausnahme von bereits belegten Positionen mit codierten Bits.
Schritt 4: Berechnen Sie die Werte der Testbits anhand der folgenden Formel: Das Bit an Position i ist ein Testbits, wenn die Summe der Werte der Bits, auf die dieser Wert Einfluss hat (d. H. Aller Bits, die sich auf dieses Testbits beziehen), ohne Rest durch 2 geteilt wird. Wenn die Summe nicht ohne Rest durch 2 geteilt wird, muss das Testbit den Wert 1 haben.
Schritt 5: Codieren Sie die ursprüngliche Bitsequenz unter Berücksichtigung der Testbits. Ersetzen Sie jede Position des Testbits durch einen entsprechenden Wert.
Schritt 6: Geben Sie alle Hämmerungscode-Bits in eine Excel-Tabelle ein.
Schritt 7: Um den Hemming-Code zu überprüfen, definieren Sie die Positionen der Testbits und berechnen ihre Werte mithilfe der gleichen Formel wie in Schritt 4. Vergleichen Sie die resultierenden Werte mit den entsprechenden Testbits im Hemming-Code. Wenn die Werte übereinstimmen, wird der Code ohne Fehler weitergeleitet. Andernfalls bestimmen Sie die Fehlerposition, indem Sie die Position des Testbits bestimmen, an dem die Werte nicht übereinstimmen, und korrigieren Sie diese Position.
Anhand dieser detaillierten Anleitung können Sie den Hemmungscode in Excel berechnen und auf Fehler prüfen.
Schritt 1: Erstellen einer Tabelle für die Daten
Bevor Sie mit dem Erstellen von Hemming-Code in Excel beginnen, müssen Sie eine Tabelle für die Dateneingabe und -verarbeitung erstellen. Öffnen Sie dazu eine neue Excel-Arbeitsmappe und erstellen Sie ein neues Arbeitsblatt.
Erstellen Sie in diesem Arbeitsblatt eine Tabelle, die die Daten enthält, für die der Hemmungscode generiert wird. Ordnen Sie die Quelldaten in der ersten Spalte an, und die Validierungsbits werden in den folgenden Spalten platziert.
Stellen Sie sicher, dass Sie genügend Spalten für alle Hämmerungscode-Bits haben, die Sie erstellen möchten. Denken Sie daran, auch Kopfzeilen für jede Datenspalte zu erstellen, damit Sie leichter navigieren können.
Jetzt, da Sie eine Tabelle für die Daten haben, können Sie mit dem Erstellen von Hemmungscode in Excel beginnen.
Schritt 2: Auswahl des Prüfsummenfeldbits
Um einen Hemming-Code in Excel zu erstellen, müssen Sie ein Prüfsummenfeld auswählen. Eine Prüfsumme ist die Summe aller Bits einer Informationsmeldung, einschließlich der Felder der Prüfziffern (Paritätsbits).
Gehen Sie folgendermaßen vor, um die Bits eines Prüfsummenfelds hervorzuheben:
- Bestimmen Sie die Anzahl der Bits der Informationsmeldung. Im Hemming-Code muss die Anzahl der Bitfelder der Informationsnachricht eine Potenz von zwei minus eins haben.
- Platzieren Sie die Bits der Informationsnachricht in Excel-Zellen. Beginnen Sie mit der Zelle, die als Startpunkt für das Prüfsummenfeld dient.
- Markieren Sie die Zellen, in denen die Bits der Informationsnachricht platziert sind, und wenden Sie die Formatierung an, um das Prüfsummenfeld hervorzuheben.
Das Prüfsummenfeld muss in eine gleiche Anzahl von Bits aufgeteilt werden, wobei jedes Bit ein Paritätsbit für seinen Informationsbitblock ist.
Wenden Sie eine Formel für jedes Paritätsbit an, um seinen Wert zu berechnen. Angenommen, Sie haben einen Block von 4 Informationsbits, wobei das erste Bit (A) ein Paritätsbit ist:
A = B xor C xor D
wobei B, C und D Informationsbits sind. Berechnen Sie den Wert für jedes Paritätsbit im Prüfsummenfeld und platzieren Sie es in den entsprechenden Excel-Zellen.
Schritt 3: Berechnen der Prüfsummenbits
Nachdem Sie die Eingabe in Blöcke aufgeteilt und Prüfbits hinzugefügt haben, ist es an der Zeit, die Werte der Prüfsummenbits zu berechnen.
Berechnen Sie für jedes Prüfsummenbit den Wert wie folgt:
- Geben Sie die Anzahl der Bits an, die für dieses Prüfsummenbit überprüft werden sollen. Wenn Sie beispielsweise 7 Eingabebits und 4 Prüfbits haben, ist dieser Wert für das erste Prüfsummenbit 1 (da nur das erste Eingabebit überprüft werden muss).
- Bestimmen Sie die Positionen der Eingabebits, die für das angegebene Prüfsummenbit überprüft werden sollen. Zum Beispiel wären diese Positionen für das erste Prüfsummenbit 1, 3, 5, 7 (da nur die ungeraden Positionen überprüft werden müssen).
- Gehen Sie durch diese Positionen und addieren Sie die Werte der entsprechenden Eingabebits. Wenn die Summe eine ungerade Zahl ist, setzen Sie das Prüfsummenbit auf 1, andernfalls auf 0.
Wiederholen Sie diesen Vorgang für alle Prüfsummenbits.
Schritt 4: Einfügen von Prüfsummenwerten in die Quelltabelle
Nachdem wir im vorherigen Schritt die Prüfsummen für jeden Datenblock berechnet haben, müssen wir diese Werte zurück in die ursprüngliche Tabelle einfügen. Dadurch können wir überprüfen, ob es Fehler bei der Datenübertragung gibt.
Stellen Sie zunächst sicher, dass Sie sich in der Quelltabelle befinden, die die Daten enthält, für die wir die Prüfsummen berechnet haben. Suchen Sie dann nach einem Platz in der Tabelle, an dem Sie die Prüfsummenwerte hinterlegen möchten.
In meinem Beispiel habe ich beschlossen, die Prüfsummenwerte in die letzte Spalte der Quelltabelle einzufügen. Wählen Sie dazu die Zelle in der letzten Spalte in der Zeile aus, die dem ersten Datenblock entspricht.
Geben Sie dann eine Formel ein, um die Prüfsumme in die ausgewählte Zelle zu berechnen. In meinem Fall verwende ich die Formel =XUMM(Verweise auf Zellen und Daten). Stellen Sie sicher, dass die angegebenen Links korrekt sind und dass Sie keine Tippfehler zulassen.
Nachdem Sie die Formel eingegeben haben, drücken Sie die Eingabetaste, um sie anzuwenden und die Prüfsumme für diesen Datenblock zu berechnen. Der Prüfsummenwert sollte in der entsprechenden Zelle angezeigt werden.
Wiederholen Sie diese Schritte für jeden Datenblock in der Quelltabelle, um die Prüfsummenwerte für alle Datenblöcke einzugeben.
Jetzt haben Sie eine Quelltabelle, die die Prüfsummenwerte für jeden Datenblock enthält. Im nächsten Schritt prüfen wir, ob bei der Datenübertragung Fehler auftreten, indem wir die Prüfsummenwerte mit den berechneten Prüfsummenwerten für jeden Datenblock vergleichen.
Schritt 5: Überprüfen und Beheben von Fehlern
Nachdem Sie den Hamming-Code in Excel erstellt haben, müssen Sie prüfen, ob mögliche Fehler in den Daten vorliegen und korrigieren. Befolgen Sie dazu die folgenden Anweisungen:
1. Stellen Sie sicher, dass alle Bits des Syndroms Null sind. Wenn mindestens ein Bit ungleich Null ist, bedeutet dies, dass in den übertragenen Daten ein Fehler vorliegt.
2. Bestimmen Sie die Position des fehlerhaften Bits mithilfe der Syndrombitwerte. Jede Position im Syndrom entspricht einem bestimmten Datenbit.
3. Invertieren Sie den Wert des falschen Bits. Wenn das Bit in den ursprünglichen Daten 0 war, ändern Sie es in den Wert 1 und umgekehrt.
4. Berechnen Sie die Syndrombitwerte neu und stellen Sie sicher, dass sie alle Null sind. Wenn dies der Fall ist, wurde der Fehler erfolgreich behoben.
5. Falls die Syndrombitwerte nicht auf Null gesetzt wurden, wiederholen Sie den Vorgang, um die Position des fehlerhaften Bits zu bestimmen und den Wert zu invertieren.
6. Korrigieren Sie die Fehler weiter, bis alle Bits des Syndroms Null sind.
Überprüfen und Korrigieren von Fehlern im Hemming-Code in Excel können Sie sicherstellen, dass die Datenübertragung zuverlässig ist und mögliche Fehler in den Daten erkannt und korrigiert werden. Befolgen Sie die obigen Schritte und stellen Sie sicher, dass Ihre Daten fehlerfrei übertragen werden.
