专业课程设计报告new

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1、专业课程设计报告题目：CRC编码器的设计姓名：戈巴特专业：通信工程班级学号：11042345同组人：刘鑫指导教师：刘敏南昌航空大学信息工程学院2014年6月26专业课程设计任务书2013－2014学年第2学期　第16周－19周题目CRC编码器的设计内容及要求（1）掌握循环冗余校验（CRC）的原理，熟悉信息码多项式、生成多项式的作用；（2）采用VHDL编写相关程序，完成CRC校验生成模块；（3）采用VHDL编写相关程序，完成CRC校验检错模块。进度安排第16周：查阅资料，熟悉QuartusII编程环境；第17周：采用VHDL语言编写程序，分模块调试，仿真；第18周：建立

2、顶层文件，进行系统联调，完成系统设计；第19周：检查设计结果、撰写课设报告。学生姓名：刘鑫、戈巴特指导时间：第16～19周指导地点：E楼603室任务下达2014年6月2日任务下达2014年6月2日考核方式1.评阅2.答辩□3.实际操作4.其它□指导教师刘敏指导教师刘敏摘要在数据通信系统中，为确保数据传输的正确，通常都有差错检测控制机制。循环冗余校验CRC(Cyclic Redundancy Check)由于编码简单得到了广泛应用。介绍了CRC算法原理，详细分析了CRC码的检错原理，推导了CRC的编码与译码过程，并给出了实现CRC的逻辑原理图和VHDL设计及仿真结果。关

3、键字：检错循环冗余校验VHDL设计目录第一章 设计任务及要求11.1设计内容与要求11.2设计目的1第二章系统的组成及工作原理22.1系统的组成22.2CRC的编码原理22.3CRC的校验原理4第三章软件设计73.1总体流程73.2生成模块流程73.3校验模块流程8第四章实验、调试和测试结果与分析9第五章结论10参考文献11附录一：模块连接图12附录二：仿真结果图13第一章 设计任务及要求1.1设计内容与要求（1）掌握循环冗余校验（CRC）的原理，熟悉信息码多项式、生成多项式的作用。（2）采用VHDL编写相关程序，完成CRC校验生成模块。（3）采用VHDL编写相关程序

4、，完成CRC校验检错模块。1.2设计目的（1）掌握CRC编码的原理及作用。（2）学会利用VHDL来编写程序。（3）了解和掌握程序设计的一些基本方法，巩固和运用在信息论和EDA等课程中中所学的理论知识和技能。13第二章系统的组成及工作原理2.1系统的组成一个由多位二进制组成的基带信号经过CRC编码后通过信道传播到接收端，再由生成码检测后计算误码率选择最好的CRC生成码编码，图2.1是系统原理图。选择合适的生成码计算误码率进行CRC检测信道传播进行CRC编码二进制基带信号图2.1系统原理图2.2CRC的编码原理CRC码由两部分组成，前部分是信息码，就是需要校验的信息，后部

5、分是校验码。其中任意一个二进制位码都可以和一个系数仅为‘0’和‘1’取值的多项式一一对应。例如：代码1010111对应的多项式为，而多项式为对应的代码101111。由上可以看出，CRC多项式是线性结构，可以非常容易地故意改变量据而维持CRC不变。所以尽管在错误检测中非常有用，CRC并不能可靠地校验数据完整性。CRC码的编码格式如图2.2所示，是在k位有效数据之后添加r位校验码，形成总长度为n的CRC码，简写作C(n,k)码。CRC编码的关键技术在于如何从k位信息简便的得到r位校验码，并根据总长度为n的CRC码进行纠错。图2.2CRC的编码格式设被校验的数据是一个k位的

6、二进制代码，将它表示为一个(k-1)阶的多项式13(1-1)多项式(1-1)中的系数D的取值为0或1，与被校验的数据M一一对应；式中的x是一个伪变量，用指明各位的位置。设校验码P长度为r，将被校验数据D左移r位后的结果为将D左移r位的目的是给D右边添加r个0，形成(k+r)位长度二进制代码，其多项式形式为M(x)×。如图4.1所示，CRC码由k位数据D和r位校验码P组成，求校验码P的多项式R(X)的方法如下： (1-2)Q(x)是商，R(x)是余数，R(x)所对应的二进制代码是校验码P。可以证明存在一个最高次幂为n-k=r的多项式G(x),即式(4-2)中G(x),称

7、为生成多项式。由式(4-2)可以推导出(1-3)由式(1-3)可知，CRC码可被G(x)整除，余数必然为0.。根据这一特性，接收方将收到的CRC码被G(x)除，若余数为0，则表明传送过程中没有错误发生，若出现一位错，根据余数与出错位一一对应的关系，可利用余数对错误码进行定位。因此，接收方可根据表1.1发现并纠正1位错。Q6Q5Q4Q3Q2Q1Q0余数出错位正确1100010000无1100011001Q013错误1100000010Q11100110100Q21101010011Q31110010110Q41000010111Q50100010101