51單片機串口通信中的檢錯方法

1．3 漢明碼(Hamming)
漢明碼是在一組代碼中加入一定數量的冗余，以形成一組新的數據。新加入的冗余數據被稱為校驗位。若某個信息位出錯，則將引起幾組奇偶校驗結果均出錯，由此根據奇偶組的檢錯，便可確定誤碼的信息位及性質。漢明碼具有如下特點：
碼長：N＝2m－1
信息碼位：k=2m-m-1
監督碼位：r=N-k=m，其中m≥2正整數
由于本文中的檢錯對象是串口發送，一次發送8 bits數據，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數據和4bits組成。設數據分別為a0，a1，a2，a3，a4，a5，a6，a7。檢驗位為a8，a9，a10，a11,它們可按下面的式子決定：

2 測試環境及原理
本文的測試平臺分為兩部分，即PC串口發送部分和8051串口接收部分。PC通過串口發送數據，每次串口發送的單位為8 bits。8051通過串口接收PC發送的數據。由于硬件的限制，8051中存儲數據的buffer最大為512 bytes。所以PC端的數據每次也只發送512 bytes，總共測試的數據大小為8 K bytes，傳輸完8 K bytes的數據需要16次。串口傳輸的波特率為57600。8051接收來自PC的數據，每次接收512 bytes數據，并進行錯誤檢測。若檢測到錯誤，則給PC發送一個重傳請求，若沒有檢測到錯誤，則給PC發送一個繼續傳輸的命令。
為了提高傳輸效率，在不影響檢錯的情況下，可分別對奇偶校驗、CRC校驗、漢明碼校驗采用不同的數據傳輸結構。
奇偶校驗每發送8 bits數據就算出1 bit的奇偶位，在算出8 bits的奇偶位之后，再將校驗位一起發送到8051，其中數據D為512 bytes，Group為64bytes，data為8 bits數據。其數據結構如圖2所示。

CRC校驗時，每512 bytes數據產生1bytes校驗位并發送到8051，其數據結構如圖3所示。其中D為512 bytes，data為512 bytes，CRC byte為8bit。即每512個bytes得到一個CRC校驗值。漢明碼由于采用了(12，4)，每8 bits數據產生4 bits的校驗位。故其數據結構如圖4所示，圖中，D為512 bytes的數據，data為8 bits的數據。