Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Дослідження методів контролю передачі інформації в комп’ютерних системах та мережах
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2014
Тип роботи:
Звіт до лабораторної роботи
Предмет:
Методи та засоби тестування, відлагодження та діагностики комп’ютерних систем
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Національний університет „ Львівська політехніка ”
Звіт до лабораторної роботи №1
з дисципліни „ Методи та засоби тестування, відлагодження та діагностики комп'ютерних систем”
Тема: „ Дослідження методів контролю передачі інформації в комп’ютерних системах та мережах”
Мета роботи:
Ознайомитися з методами і засобами контролю вірогідності переданої інформації та набути практичні навички у форму ванні контрольних розрядів.
Короткі теоретичні відомості
Контроль вірогідності переданої інформації — це перевірка ін формації на наявність визначених помилок, що можуть виникнути в процесі її передачі.
Контроль передачі інформації може здійснюватися за допомогою апаратних і програмних засобів.
Передача інформації може протікати як у просторі (по каналах зв’язку), так і в часі. Під передачею в часі мається на увазі збере ження інформації.
Операції пересилання інформації між різними пристроями ЕОМ виконують частіше за інші операції, на них витрачається від 80 до 90 % машинного часу. Тому особливу увагу варто приділяти конт ролю вірогідності інформації, переданої каналами зв’язку.
Розглянемо апаратні засоби контролю, застосовувані при переда чі інформації в просторі.
Контроль інформації, переданої каналами зв’язку, здійснюється за допомогою спеціалізованих методів контролю.
Усі методи можна розділити на три основні групи:
метод дублювання;
метод використання мажоритарних систем;
методи використання спеціальних кодів.
До третьої групи належать: метод формування контрольних роз рядів (метод контролю пріоритету), побудовані на його основі прос тий і модифікований коди Хемінга, метод групового кодування, цик лічний код і багато інших. Усі перелічені коди є надлишковими.
Кодова надмірність — це кількість додаткових розрядів, викори стовуваних понад мінімуму, необхідного для представлення якої- небудь інформації.
Кількість розрядів, якою відрізняється одна кодова комбінація від іншої, називається кодовою відстанню. Розрізняють мінімальну і максимальну кодові відстані. Мінімальна кодова відстань вказує на кількість розрядів, якою відрізняється одна дозволена кодова комбі нація від іншої.
Мінімальна кодова відстань для простих не надлишкових кодів завжди дорівнює одиниці. При цьому виявити і скоригувати помилки неможливо. Прикладом коду з мінімальною кодовою відстанню, рів ною 2, є код, що містить один контрольний розряд. Для переведення однієї дозволеної кодової комбінації в іншу необхідно внести зміни в два розряди — один інформаційний і один контрольний.
За призначенням всі методи контролю поділяються на такі, що виявляють перекручування, і такі, що коригують кодове перетво рення (коригувальні). Мінімальна кодова відстань характеризує здат ності коду як виявляти, так і коригувати.
(Л.1.1)
де t — кількість виявлених помилок,
(Л.1.2)
де р — кількість коректованих помилок.
Згідно зі статистикою найчастіше трапляються одиничні помил ки. Вони виникають у 95—96 % випадків. Тому розглянемо методи виявлення і корекції одиничних помилок.
Метод дублювання інформації
Суть даного методу полягає в дублюванні переданої інформації з наступним зіставленням результатів передачі. При використанні ме тоду дублювання інформації кількість вхідних регістрів приймаль ного пристрою збільшується до двох.
Результатом роботи схеми порівняння за відсутності перекручу вань є вироблення дозвільного сигналу низького рівня. Саме цей си гнал дозволяє здійснити передачу інформації із одного з вхідних ре гістрів приймача до адресованого елемента пристрою. У випадку виявлення перекручування схема порівняння робить сигнал помил ки (сигнал високого рівня), що свідчить про необхідність повторної передачі інформаційного слова.
Схема порозрядного порівняння являє собою схему додавання за модулем 2 (рис. Л.1.1).
Рис. Л.1.1. Схема порозрядного порівняння
Метод дублювання інформації гранично простий у реалізації, хо ча й вимагає введення додаткових апаратних засобів.
Застосування даного методу дає змогу знайти будь-яку кількість помилок, що виникли в результаті передачі. Винятком є перекручуван ня однойменних розрядів. Вони можуть бути викликані, наприклад, порушенням цілісності однієї з вихідних ліній передавального каналу.
Розрізняють кілька видів методу дублювання:
метод дублювання передачі інформації;
метод дублювання каналів передачі.
І в тому, і в іншому випадку необхідні додаткові часові витрати на повторну передачу перекрученого слова.
Методи використання мажоритарних систем
Ці методи засновані на зіставленні однойменних розрядів інфор маційною слова і на ухваленні рішення про його значення голосу ванням за більшістю (фр. majorite — більшість).
При цьому число вхідних регістрів приймального пристрою має бути непарним. Найпростішим представником цієї групи методів є метод троювання інформації. Структурна схема методу троювання наведена на рис. Л. 1.2.
Тут кількість вхідних регістрів приймача збільшується до трьох. Дані передаються тричі, при цьому на першому такті інформація надходить у регістр В, на другому -— у регістр С, на третьому — у регістр D.
Рис. Л. 1.2. Схема апаратної реалізації методу троювання
Наявність мажоритарної схеми дає змогу не тільки знайти будь-яку кількість помилок (окрім помилок, що виникають в однойменних роз рядах), а й сформувати коректне інформаційне слово. Приклад побудо ви мажоритарної схеми для одного з розрядів представлено на рис. Л.1.3.
Цей метод досить простий у реалізації, однак вимагає великих апаратних витрат порівняно з методом дублювання.
Рис. Л.1.3. Один розряд мажоритарної схеми
При використанні мажоритарних схем контролю у разі виявлен ня помилки необхідно передбачити автоматичне відключення двох каналів — одного справного й одного несправного. Однак подібну операцію можна провести лише тоді, коли вихідна система містить п’ять і більше каналів зв’язку.
Метод формування контрольних розрядів
Метод формування контрольних розрядів є основним у теорії ко дування інформації. У літературі його часто називають методом конт ролю біта паритету (англ. parity — рівність, парність). Він полягає в підрахунку кількості одиниць вихідного (не надлишкового) коду і формуванні відповідного цьому коду значення контрольного (над лишкового) розряду.
Існує два види даного методу:
формування контрольного розряду з доповненням до парності;
формування контрольного розряду з доповненням до непарності.
За парної кількості одиниць коду значення контрольного розряду
буде нульовим, а за непарної — одиничним.
Легко встановити зв’язок між кодуванням при контролі парності з використанням додавання за модулем 2. Якщо кількість одиниць у слові має бути парною, то в контрольний розряд записується прямий код суми за модулем 2 усіх інформаційних розрядів слова. При конт ролі на непарність у розряд заноситься зворотне значення зазначеної суми (рис. Л. 1.4).
Таким чином, передана по каналах зв’язку кодова комбінація яв ляє собою сукупність інформаційних і одного контрольного розря дів.
Для подальшої роботи з отриманим повідомленням приймаль ний пристрій має виділяти інформаційну частину коду і переконати ся в безпомилковості її передачі. Ці функції виконують схеми деко дування і контролю.
Схема передачі інформації з використанням методу формування контрольних розрядів запропонована на рис. Л.1.5.
Для інформаційного слова, що знаходиться в регістрі А переда вача, обчислюється контрольний розряд. Потім виконується переда ча слова разом із його контрольним розрядом. Після завершення пе редачі для прийнятого в регістрі В інформаційного слова приймач формує свій контрольний розряд, що порівнюється із супровідним контрольним розрядом. Збіг значень цих розрядів свідчить про від сутність перекручень (чи про наявність їхнього парного числа). Роз біжність же означає виникнення в процесі передачі одиничної по милки (чи будь-якого іншого непарного числа помилок).
Рис. Л 1.5. Схема реалізації методу контролю паритетів
Код із перевіркою парності має невелику надмірність і не вима гає великих апаратних витрат. Цей код широко застосовується в об числювальних машинах для контролю передачі між регістрами і кон тролю зчитуваної інформації в оперативній пам’яті.
Застосування методу контролю паритетів дає змогу знайти будь- яке непарне число помилок, що виникають під час передачі. Однак корекція виявлених перекручень неможлива.
Порядок виконання роботи
Варіант 10.
Відповідно до номера варіанту закодовую число F1 з шістнадцяткової системи числення в двійкову:
F116 = 111100012
Формую контрольний розряд
парності:
в числі 11110001 кількість одиниць непарна, значення контрольного розряду буде рівне 1. Тоді кодове число буде 11110001.
непарності:
при значенні контрольного розряду кодове число буде 011110001.
Висновок
На лабораторній роботі я досліджував методи контролю передачі інформації в комп’ютерних системах та мережах. Ознайомився з методами і засобами контролю вірогідності переданої інформації та набув практичних навичок у форму ванні контрольних розрядів.
21.12.2014 16:12-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора