基于VHDL的CRC编解码的设计.doc

摘要ABSTRACT Cyclic redundancy check code is a widely used error detection code, the design of the Max Plus II development platform for the completion of the CRC using VHDL language codec design. Design uses a modular approach, given the structure of CRC decoding block diagram and some simulation results, the results show that the system is designed correctly. Key words: VHDL; Cyclic redundancy check (CRC);Error detection 目录 摘 要 I ABSTRACT II 第1章 引 言 1 1.1 概述 1 1.2 内容概要 3 第2章 CRC编解码理论 4 2.1纠错编码的基本原理 4 2.2 模2运算原理 6 2.3 CRC分类 7 2.3.1 标准的CRC 8 2.3.2 非标准的CRC 8 2.4 循环码理论基础 8 2.5循环码编码方法 10 2.5.1 CRC产生操作过程 11 2.6循环码解码方法 11 2.6.1 CRC解码操作过程 12 第3章 方案设计 13 3.1 实现方案分析 13 3.1.1 查表法实现方案分析 13 3.1.2逐位运算法实现方案分析 14 3.1.3 现实需求分析 15 3.2 系统硬件设计 16 3.2.1 电源模块 17 3.2.2 时钟模块 17 3.2.3 调试测试接口 18 3.2.4 复位电路设计 18 3.3 设计工具及开发流程 19 第4章 程序模块设计及仿真 20 4.1 程序设计与仿真 20 4.1.1 编码模块设计与仿真 21 4.1.2 解码模块设计与仿真 23 4.1.3 循环冗余码编码模块与解码模块联合运行 25 第5章 结束语 27 致 谢 28 参考文献 29 附 录A 30 附 录B 32 第章 1.1 概述 通信，指人与人或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息交流与传递，从广义上指需要信息的双方或多方在不违背各自意愿的情况下无论采用何种方法，使用何种媒质，将信息从某方准确安全传送到另方。 模拟通信利用正弦波的幅度、频率或相位的变化，或者利用脉冲的幅度、宽度或位置变化来模拟原始信号，以达到通信的目的 图1-1模拟通信系统模型 数字通信是用数字信号作为载体来传输消息，或用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式。它可传输电报、数字数据等数字信号，也可传输经过数字化处理的语声和图像等模拟信号。 图1-2数字通信系统模型 与模拟数据通信相比较，数字数据通信具有下列优点： 数字技术模拟技术更快，数字设备实现，并与计算机相结合，而由于超大规模集成电路技术的迅速发展，数字设备的体积与成本的下降速度大大超过模拟设备，性能价格比高；来自、和其他源的各类数据均可统一为数字信号的形式，并通过数字通信系统传输；在长距离数字通信中可以通过中继器放大和整形来保证数字信号的完整性而不累积噪音；以数据帧为单位传输数据，并通过检错编码和重发数据帧来发现与纠正通信错误，从而有效保证通信的可靠性；使用加密技术可有效增强通信的安全性；多路光纤技术的发展大大提高了数字通信的效率。2.1纠错编码的基本原理 信道编码是在被传送的信息中附加一些监督码元，来检错和纠错。下面以三位二进制码组为例，说明检错的基本原理。三位二进制码元共有=8种可能的组合；000、001、010、011、100、101、110、111。下面分三种情况讨论 （l）如果这8种码组都用于传送消息，即每个码组都是许用码组。在传输过程中若发生一个或多个误码，则一种码组会错误地变成另一种码组。这样的编码既不能检错，也不能纠，没有抗干扰能力；（2）若只选其中的000、011、101、110四种码组作为许用码组除上述4种许用码组以外的另外4种码组001称为禁用码组。一旦发现这些禁用码组，就表明传输过程中发生了错误。用这种简单的校验关系可以发现一个和三个错误，但不能纠正错误。例如，当接收到的码组为010时，我们可以断定这是禁用码组，但无法判断原来是哪个。虽然原发送码组为101的可能性很小（因为发生三个误码的情况极少），但不能绝对排除即使传输过程中只发生一个误码，也有三种可能的发送码组：000、011和110。相当于只传递00、01、10、11四种信息，而第三位是附加的。这位附加的监督码与前面两位码元一起，保证码组中