W tabeli zamieszczono wyniki monitorowania sygnału transmisyjnego w układach komunikacyjnych PROFIBUS z kontrolnym bitem parzystości. Określ, w którym bloku bit parzystości ma błędną wartość.
| Nr bloku | Bajt danych | Bit parzystości | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A. | I | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
| B. | II | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 |
| C. | III | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| D. | IV | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
C.
D.
A.
B.
Pytanie z egzaminu CKE, styczeń 2017 (arkusz E.18-X-17.01).
W tym zadaniu trzeba przyjąć zasadę stosowaną w transmisji PROFIBUS: kontrola parzystości jest parzysta, czyli liczba jedynek w bajcie danych razem z bitem parzystości ma być parzysta. To jest typowy mechanizm kontroli błędów w transmisji szeregowej, zgodny z praktyką stosowaną w sieciach przemysłowych PROFIBUS DP opartych o warstwę fizyczną RS-485 i opisanych m.in. w rodzinie norm IEC 61158. Dla bloku II bajt danych to 0 1 1 0 1 1 0 1. Występuje tam 5 jedynek, a więc liczba nieparzysta. Żeby uzyskać parzystą liczbę jedynek, bit parzystości powinien mieć wartość 1. W tabeli wpisano jednak 0, więc całkowita liczba jedynek nadal wynosi 5. Dlatego właśnie blok II ma błędną wartość bitu parzystości. W praktyce taki błąd może oznaczać zakłócenie transmisji, uszkodzenie przewodu, zły ekran kabla albo problem z terminacją magistrali. Moim zdaniem warto zawsze liczyć jedynki spokojnie, bez zgadywania, bo przy diagnostyce komunikacji przemysłowej takie drobiazgi często prowadzą do bardzo konkretnych usterek.
Przy analizie tego typu tabeli łatwo pomylić samą liczbę jedynek w bajcie z liczbą jedynek po dołączeniu bitu parzystości. A właśnie ta druga wartość jest decydująca. W systemach PROFIBUS stosuje się parzystą kontrolę parzystości, więc po dodaniu bitu parzystości suma jedynek ma być parzysta. W bloku I dane 1 0 0 0 0 1 0 1 zawierają 3 jedynki. Ponieważ 3 jest liczbą nieparzystą, bit parzystości powinien być ustawiony na 1, aby razem dało to 4 jedynki. Taki zapis jest poprawny, więc nie wskazuje błędu. W bloku III są 4 jedynki w danych, a bit parzystości wynosi 0, czyli wynik nadal jest parzysty. Tu też wszystko się zgadza. W bloku IV danych jedynek jest 5, więc bit parzystości musi wynosić 1, żeby łącznie było 6 jedynek. To również jest poprawna sytuacja. Typowy błąd myślowy polega na tym, że ktoś uznaje, iż sam bit parzystości ma być taki sam jak parzystość bajtu, albo liczy zera zamiast jedynek. Czasem też uczniowie pamiętają, że istnieje parzystość nieparzysta, ale nie sprawdzają, jaka jest stosowana w danym standardzie. W komunikacji przemysłowej takie pomyłki nie są tylko teoretyczne, bo błędna interpretacja ramek może utrudnić diagnozę zakłóceń, przerw w transmisji albo złej konfiguracji interfejsu. Najbezpieczniej jest policzyć jedynki w każdym bajcie i dopiero potem sprawdzić, czy bit parzystości doprowadza całość do liczby parzystej.