奇偶校验

1、奇偶校验

奇偶校验是一种差错技术，简单的来说说就是统计一个或一组数据里面1的个数，然后添加一位校验码，使数据里面1的个数总数为奇数或偶数。最终1的个数是偶数的是偶校验，1的个数是奇数的是奇校验。

奇偶校验位是一种错误检测码，但是由于没有办法确定哪一位出错，所以它不能进行错误校正。发生错误时必须扔掉全部的数据，然后从头开始传输数据。奇偶校验对2个错误位的情况也无法判处，出现负负得正的结果。

有些场景对字节类型数据的奇偶校验使用前7位表示数据，最低位表示奇偶校验标记，如下标所示。

原始数据	1的个数	奇校验码	偶校验码
10111010	5	10111010	10111011
11010010	4	11010011	11010010

2、计算方法

根据奇偶校验的定义，计算奇偶校验的本质就是统计1的个数，然后在尾数上补1或补0。

如果是奇校验，当数据里面的"1"的个数为奇数个时，不需要改动即在最后添0，为偶数个添1使“1”的总数为奇数个。偶校验逻辑刚好相反。

2.1对1出现的次数进行计数

uint8_t parity_set(uint8_t data, bool is_even)  
{
    int cnt = 0;
​
    uint8_t tmp = data >> 1;
​
    for (int i = 0; i < 7; i++)
    {
        if ((tmp >> i) & 0x01) {
            cnt++;
        }
    }
​
    if (is_even && (cnt % 2 == 1)) {
        data |= 0x01;
    }
    else if (!is_even && (cnt % 2 == 0)) {
        data |= 0x01;
    }
​
    return data;
}

2.2对1出现的次数进行奇偶交替标记

例如：1111 0000 ： 奇-偶-奇-偶， 结果为偶数个。如果奇校验就补1，偶校验就补0。

uint8_t parity_set(uint8_t data, bool is_even)
{
    int cnt = 0;
    int p = 0;
​
    uint8_t tmp = data >> 1;
​
    for (int i = 0; i < 7; i++)
    {
        if ((tmp >> i) & 0x01) {
            p = 1 - p;
        }
    }
    data = (data & 0xFE) | (is_even ? p : (1 - p));
​
    return data;
}

2.3使用按位异或

对包含奇数个1的数据两两按位异或之后一定为1，偶数个1的数据按位异或后一定为0，基于这个原理，可以把for循环改写提高效率。

uint8_t parity_set(uint8_t data, bool is_even)
{
    int cnt = 0;
    int p = 0;
​
    uint8_t tmp = data >> 1;
​
    if (tmp != 0) {
        tmp ^= tmp >> 4;
        tmp ^= tmp >> 2;
        tmp ^= tmp >> 1;
        tmp &= 1;
    }
​
    data = (data & 0xFE) | (is_even ? tmp : (1 - tmp));
​
    return data;
}