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1、目录实验一四位海明校验码的逻辑设计2实验二十六进制译码计数器的设计6实验三脉冲分频逻辑电路的设计10实验四八位数据串入并出逻辑设计16实验五十六位运算器的逻辑设计20实验六4Kx8bit存储器的设计25实验一四位海明校验码的逻辑设计实验目的：掌握海明校验的编码原理以及设计、调试方法，巩固提高组合逻辑知识，培养实际动手能力。掌握总线的应用方法。掌握总线信息出错时发现错我和纠正错我的原理，掌握奇偶校验的原理，掌握海明校验编码原理以及设计、调试方法。实验要求：(1)设计信息位为4位的内存的海明校验逻辑电路,在读内存储器时,具有一位出2
2、9错报错和纠正一位错误的功能。(1)为了难其正确性,在读出信息的通路上,要串入造错用逻辑,位数自定。(2)奇偶发生器与海明校难器对同一位用一块奇偶校验集成块实验原理：检错和校错由编码理论，任何一种编码是否具有检测和纠错能力，都与编码的最小距离有关，即任何两组合法代码间最少的二进制位数的差异，L-1=D+C（D>=C）L为编码的最小距离，D表示检测错误的位数；C表示纠正错误的位数。故，8421码不具备检错能力，这是因为它的最小码距为1，当8421码的码字中有一位出错，而产生的错误代码就有可能是另一个码字，这样，无法判断它是否已出错
3、。8421海明校验码8421海明校验码由8421码加三位校验码组成.设8421码为I1I2I3I4,三位校验码为：P3P2P1，则8421码为下列七位代码：位序76543218421海明码I4I3I2P3I1P2P1校验码的值由下式确定：由此可得8421海明码的最小码距为3，故D=1,C=1,可检测并纠正一位错误。输出时在输出端先求出校验和：29然后判断S3S2S1，如果代码不出错，则S3S2S1=000,否则由S3S2S1构成的二进制数为1位指出出错位。实验实现：1.利用QuartusII工具，画出实验的TTl电路如下图经过编
4、译仿真之后，仿真波形图如下图:如图看见，当造错数据只与原数据有一位错（1000,0100,0010,0001）时，输出的数据和输入的数据是一样的，通过海明码将错误的一位数据进行了修正。而当没有数位错的时候，yes输出的值变为1，表明在传输过程中，数据位并没有出错。2.海明校验码的verilog实现Verilog代码如下modulehaiming(num,mistake,out);29input[3:0]num;input[3:0]mistake;output[3:0]out;wire[2:0]hmnum;wire[2:0]ckh
5、mnum;wire[3:0]misnum;wire[3:0]erbit;assignhmnum[0]=num[3]^num[1]^num[0],hmnum[1]=num[3]^num[2]^num[0],hmnum[2]=num[3]^num[2]^num[1];assignckhmnum[0]=misnum[3]^misnum[1]^misnum[0]^hmnum[0],ckhmnum[1]=misnum[3]^misnum[2]^misnum[0]^hmnum[1],ckhmnum[2]=misnum[3]^misnum[2
6、]^misnum[1]^hmnum[2];assignmisnum[0]=num[0]^mistake[0],misnum[1]=num[1]^mistake[1],misnum[2]=num[2]^mistake[2],misnum[3]=num[3]^mistake[3];assignerbit[0]=(~ckhmnum[2])&ckhmnum[1]&ckhmnum[0],erbit[1]=ckhmnum[2]&(~ckhmnum[1])&ckhmnum[0],erbit[2]=ckhmnum[2]&ckhmnum[1]&(
7、~ckhmnum[0]),erbit[3]=ckhmnum[2]&ckhmnum[1]&ckhmnum[0];assignout=erbit^misnum;endmodule这段代码，我用的assign语句，对wire类型进行赋值，因为在TTL电路之中并没有用到寄存器，而且这是一个典型的组合逻辑电路，所以并没有只用reg寄存器类型的变量。其中的每一个赋值都和上述的TTL电路相对应。其中num为输入的数据，mistake为造错的输入，hmnum为由输入数据所得到的的海明码，misnum为造错之后线路上的值，ckhmnum为根据海明
8、码和数据生成的用于纠错的海明码，而erbit为根据ckhmnum所得到的哪一位错误的信息，最后根据这信息将错误的位进行改正。下面是根据verilog编译仿真后的波形图29如图，当造错数据只与原数据有一位错（1000,0100,0010,0001）时，输出的数据和
