哈工大电信学院fpga实验4

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1、FPGA设计与应用(7,4)汉明编译码实验报告班级：1105102班姓名：学号：1110510216日期：2013年10月220实验类型：必做学时：2学时实验性质：验证性开课单位：电信院一、实验目的1、了解线性分组码的基木原理；2、掌握汉明码的编码和译码方法；3、掌握利用串口通信配合进行编解码测试的方法；二、实验准备（1分）2.1（7,4）汉明码的编译码基本原理答：一般来说，若汉明码长为n,信息位数为k,则监督位数r=n-k。若希望用r个监督位构造出r个监督关系式来指示一位错码的n种可能位置，则耍求2r-

2、12n或2r->k^r+（1）下面以（7,4）汉明码为例说明原理：设汉明码（n,k）中k=4,为了纠正一位错码，由式（1）可知，要求监督位数r>3o若取r=3,贝ijn=k+r=7。我们用来表示这7个码元，用S,S253的值表示3个监督关系式中的校正子，则乂^的值与错误码元位置的对应关系口J以规定如表1所列。*^1*^2^3错码位置^1*^2^3错码位置001“0101010110“6100a2111011000无错码则由表1可得监督关系式:S2=“6㊉㊉㊉“25,=tz6㊉㊉tz4㊉4So=a5㊉“

3、4㊉㊉（2）在发送端编码时，信息位〃66^4〃3的值决定于输入信号，因此它们是随机的。监督位《2、&、％应根据信息位的取值按监督关系来确定，即监督位应使式（2）〜式（4）中久、S2、S3的值为0（表示编成的码组中应无错码）a2=a6㊉“4㊉“3ax=a6㊉“5㊉“4（3）a0=a5㊉a4㊉a3当数字信号编码成汉明码形式（木文中即A）后在信道中传输，由于信道中噪声的干扰，可能由于干扰引入差错，使得接收端收到错码，因此在接收端进行汉明码纠错，以提高通信系统的抗干扰能力及可靠性。监督位计算结果：C6C5C4C3

4、C2C1coUX0000000000H000110101AH001011102EH0011010034H0100011046H010111005CH0110100068H0111001072H100011008CH1001011096H10100010A2H10111000B8H11001010CAH11010000DOH11100100E4H11111110FEH2.1(7,4)汉明码编码程序的仿真验证2.2(7,4)汉明码解码程序的仿真验证〕ps40.9ns80.0ns120.0ixs160Pns20

5、0-.°ns240Pns280卜320.,0ns360,°nsHame14.9E14.95Jns0^0ZXK.CLKHJ移1..RONGHif6<>2■•••2]H■.•.1]H-...o]Hi■可以看出来Sfa6错了，将其纠正即可。三、代码及测试3.1(7,4)汉明码的编译码程序(3分)y*****************yXf/T*****************/LIBRARYIEEE;USEIEEE.STDLOGIC1164.ALL;USEIEEE.STDLOGICUNSIGNED.ALL;ENT

6、ITYZXK_HMISPORT(ZXKCLK:INSTD_LOGIC;ZXKDATAIN:INSTDLOGIC_VECTOR(3DOWNTO0);ZXK_SEGD:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);ZXK_SEGW:OUTSTD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0));ENDZXK_HM;ARCHITECTUREZXKOFZXKHMISSIGNALZXKCLK2:STDLOGIC;SIGNALZXK_COUNT:STD_LOGIC_VECTOR(12DOWNTO0);SI

7、GNALZXK_SEGTEMP:STD_LOGIC_VECTOR(3DOWNTO0);SIGNALZXKDATATEMP1:STDLOGICVECTOR(3DOWNTO0);SIGNALZXKDATATEMP2:STDLOGIC_VECTOR(7DOWNTO0);BEGINPROCESS(ZXKCLK)BEGINIFZXK_CLK’EVENTANDZXK_CLK=.rTHENIFZXK_COUNT<25000THENZXKCOUNT<=ZXKCOUNT+1;ZXK_CLK2<=,0,;ELSIFZXK_C

8、OUNT<50000THENZXKCOUNT<=ZXKCOUNT+1;ZXK_CLK2<=T;ELSEzxk_count<=(others=>,o,)；ZXK_CLK2<='0,;ENDIF;ENDIF;ENDPROCESS;PROCESS(ZXKCLK)BEGINZXK_DATATEMP2(7DOWNTO4)<=ZXK_DATAIN(3DOWNTO0);ZXK_DATATEMP2(3)<=ZXK_DATAIN(3)XORZX