16位的奇偶校验器设计
02-17.2 奇偶校验器-课件
◆ 当n=9时，实现的即9位奇性奇偶校验电路。
《数字电子技术基础》
第十七讲 若干常用中规模组合逻辑电路-数值比较器和奇偶校验器
图1 9位奇性奇偶检验的数据传送示意图 《数字电子技术基础》
第十七讲 若干常用中规模组合逻辑电路-数值比较器和奇偶校验器
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第十七讲 若干常用中规模组合逻辑电路-数值比较器和奇偶校验器
※ 奇偶校验器 ※
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第十七讲 若干常用中规模组合逻辑电路-数值比较器和奇偶校验器
█ 奇偶校验器
奇偶校验码是一种最常用的误差检验码。它的 编码方法是在信息码组外增加一位监督码元，增加 监督码元后，使得整个码组中“1”码元的数目为 奇数或为偶数。若为奇数，称为奇校验码(Odd parity)；若为偶数，称为偶校验码(Even parity)。 实现奇偶校验的相关电路称为奇偶校验器。
图2 9位奇性奇偶检验异或门设计电路图 (a)串联型 (b)树型 《数字电子技术基础》
第十七讲 若干常用中规模组合逻辑电路-数值比较器和奇偶校验器
█ 奇偶校验 器的级联扩展
常用的9 位奇偶校验 器集成电路 有74LS280和 74180，若输 入多于9位， 可对其进行 级联扩展。 图示如下：
图3 多位奇偶检验器 (a)25位奇性校验 (b)81位奇性校验
实现奇校验的检验电路称为奇性奇偶校验器， 实现偶校验的检验电路称为偶性ห้องสมุดไป่ตู้偶校验器。
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第十七讲 若干常用中规模组合逻辑电路-数值比较器和奇偶校验器
█ 奇性奇偶校验器的门级电路设计
◆ 利用异或门可进行奇偶校验。 ◆ 因为异或门能实现“模2和”运算，即它能成对
计算机组成原理实验报告-汉字编码与校验设计实验
实验一汉字编码与校验设计实验一、实验目的本实训将帮助同学们巩固对计算机中数据表示方法的理解，要求能设计汉字国标码与区位码之间的转换电路，能批量获取汉字机内码并用点阵形式进行显示。
通过设计16 位数据的海明编解码电路，16 位数据的CRC 并行编解码电路，帮助同学们理解校验码传输过程。
通过校验码流水传输实验帮助大家提前建立流水线的基本概念二、实验原理、内容与步骤实验原理、实验内容参考：1、汉字编码原理1)机内码与区位码区位码转换为十六进制+2020H得到国标码，国标码+8080H得到机内码。
区位码（十六进制）+A0A0H=机内码机内码-A0A0H=区位码（十六进制）2)存储器数据编辑使用实验里附带的十六进制编辑器，在使用ASCII码保存的记事本编辑，记得得到。
2、汉字编码电路设计国标转区位码汉字显示3、海明编码原理与设计1）编码原理若有效消息b1b2b3b4=1011，则先将它分别填入第3，5，6，7位，再分组进行奇偶统计，分别填入校验位P1，P2，P3的值。
这里分组采用偶校验，因此，要保证3组校验位的取值都满足偶校验规则。
各校验码的取值如下：P1=H3⊕H5⊕H7=b1⊕b2⊕b4=1⊕0⊕1=0P2=H3⊕H6⊕H7=b1⊕b3⊕b4=1⊕1⊕1=1P3=H5⊕H6⊕H7=b2⊕b3⊕b4=0⊕1⊕1=0这样就得到了海明码2）分组原理在海明码H1~Hn中，位号数（1，2，3，。
，n）为2的权值的那些位，即1（20），2，4，。
，2r-1位，作为奇偶校验码，并记作P1，P2，P3，。
，P r,余下各位则为有效信息位。
与N=11,k=7,r=4相应海明码可示意为位号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11P i占位P1P2 b1 P3 b2 b3 b4 P4 b5 b6 b7其中，b i均为有效信息。
3）校验位逻辑与电路设计海明编码4、海明解码原理与设计1)检错码原理与作用海明编码在解码过程中，被分作3组校验，每组可产生一个检错消息，3组共3个检错消息便可构成一个指错字，由G3 G2 G1组成，其中G3=P3⊕b2⊕b3⊕b4,G2=P2⊕b1⊕b3⊕b4,G1=P3⊕b1⊕b2⊕b4,3个指错字共表示8种状态，在没有出错的情况下，G3 G2 G1=000.由于在分组时就确定了每组校验位参与校验的组别，所以，指错字能准别地知错错误所在位2)错误逻辑原理与设计当目的部件接收到一-组海明码后,送人电路进行分组并检测，得到检错字信息G,G2G，这组信息通过译码电路译码,给出出错(或无错)的信号,这个信号就是纠错的依据。
奇偶检验器
实验二奇偶检验器
一、实验目的
参照实验原理中介绍的例子，用loop语句设计并实现一个8位代码奇偶校验器。
二、实验原理
奇偶校验代码是在计算机中常用的一种可靠性代码。
它由信息码和一位附加位——奇偶校验位组成。
这位校验位的取值（0或1）将使整个代码串中的1 的个数为奇数个（奇校验代码）或为偶数（偶校验代码）。
奇偶校验位发生器就是根据输入信息码产生相应的校验位。
下图是8421码奇偶校验位发生器电路，它是基于“异或”门的“相同得0、相异得1”的原理设计的。
三、实验连线
D对应SW1—SW8
P、NP分别对应IO9、IO10 （IO9、IO10用导线连接L1、L2）
功能选择位M[3..0]状态为0001，即16位拨码SW1—SW16被选中输出到总线D[15..0] 改变拨码开关的状态，观察实验结果。
四、实验代码。
五、实验记录
记录实验结果，参照表21-1将实验结果制表，得到8位代码奇偶校验的真值表。
16位循环冗余校验码_CRC_的原理和性能分析
16位循环冗余校验码_CRC_的原理和性能分析16位循环冗余校验码（CRC）是一种广泛应用于数据传输中的错误检测码。
它通过使用除法运算和异或运算来生成一个冗余校验码，并将其附加到数据上。
接收方在接收到数据后，通过同样的计算方式对数据进行校验，然后与接收到的校验码进行比较，从而判断数据是否存在错误。
CRC的原理如下：1.选择一个特定的多项式作为生成器多项式G(x)，通常以二进制方式表示。
2.将数据D(x)乘以x的n次方，其中n为生成器多项式的次数。
3.将上述结果除以生成器多项式G(x)，并将余数作为冗余校验码。
具体的计算过程如下：1.将生成器多项式转换为二进制数，作为一个校验位模型。
2.将数据与n个0相接，使其长度与生成器多项式的次数一致。
3.将上述结果除以生成器多项式，并将余数作为冗余校验码。
性能分析：1.理论上，CRC能够探测所有偶数个错误位和绝大多数奇数个错误位。
但由于CRC运算时使用的是模2除法，因此会漏掉部分奇数个错误位。
2.CRC的检错性能与生成器多项式的选择相关。
选择一个好的生成器多项式很重要，能够提高CRC的检错能力。
3.16位的CRC校验码相对于32位或更多位的CRC校验码来说，冲突概率较高。
这意味着可能存在不同的数据产生相同的校验码。
因此，在应用中，需要根据实际情况选择合适的CRC位数。
总结：16位循环冗余校验码通过除法运算和异或运算生成一个冗余校验码，用于检测数据传输中的错误。
它的性能取决于生成器多项式的选择，能够探测大部分的错误位。
然而，由于CRC采用模2除法，可能会漏掉部分奇数个错误位。
在应用中，需要根据实际情况选择合适的CRC位数。
奇偶校验电路设计
奇偶校验电路设计一、实验目的1．熟悉QuartusII的使用；2. 学习在QuartusII中；3. 学习原理图方式自定义元件的输入，封装，调用；4. 掌握奇偶校验原理；5. 学会使用现成的芯片搭建目标电路。
二、实验内容和原理实验内容：（1）在QuartusII环境下以原理图方式建立顶层文件工程。
利用多个74386芯片搭建一个奇偶校验电路。
74386提供四个2输入异或门（2）建立仿真文件，观察输出结果。
实验原理：奇偶校验码是最简单的数据校验码，其码距为2，可以检测出一位错误，但无法指出错误的位置。
具体校验实现方法为将有效信息位和校验位读入，判断其1的个数是奇数个还是偶数个，在奇校验的情况下正常情况下个数应该为奇数个，偶校验正常情况下应该是偶数个。
校验码的生成：对于奇校验，判断有效信息位1的个数，若为偶数则校验位为1，奇数则校验位为0；偶校验反之。
具体实现的逻辑表达式如下：三、 实验设计原理图以及综合结果记录逻辑单元<Le>的消耗情况等。
原理图如下： 76543210校奇形成偶校验出错奇校验出错偶形成A B =1=1=1=1=1=1=1=111经过设计后用74386实现的原理图如下：综合结果如下图所示：四、仿真波形图画出波形图以及波形图中仿真信号的说明。
并分析结果（实验现象结论）。
仿真波形图如下所示：其中，D0-7为信息位，Djiao为校验位。
实验结果如下：说明：波形信息位为奇数个1，校验位为0时，输出的奇校验位为0，偶校验位为1，奇校验错误为0，偶校验错误为1（即有错）。
同理其他测试分别测试了信息位为奇数个1，校验位为1、信息位为偶数个1，校验位为1、信息位为偶数个1，校验位为0的情况，图中波形的测试完全符合预期要求。
五、实验中遇到的问题和解决方法。
在实验中遇到的主要问题：（1）操作不熟悉导找不到部分功能元件（2）由于连线有误，在仿真时结果出现错误。
解决方法：（1）寻找芯片时双击面板在搜索的框内打入全名（打入部分名字不显示）（2）仿真结果与预期不一致时，可以分析错误波形，从而准确找到出错的地方。
EDA设计8路数据选择器、16位奇偶检验器的设计
大神：枫晓惜
8路数据选择器（每位数据3位输入）
LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY EIGHT_XUAN_1 IS PORT( RST: IN STD_LOGIC; A: IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); --定义A2，A1， A0的端口为输入 D0: IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); --定义选择端口 D1: IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); D2: IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); D3: IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); D4: IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); D5: IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); D6: IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); D7: IN STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); Q: OUT STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0)); --定义Q2，Q1， Q0的端口为输出 END EIGHT_XUAN_1; ARCHITECTURE ART OF EIGHT_XUAN_1 IS SIGNAL Q1: STD_LOGIC_VECTOR(2 DOWNTO 0); --定义信号量
--当复位信号“1”有效，清零 --对信号量赋值，实现选择的功能 --当A的值是“000”是把D0的值
--当A没被列出来时，Q1执行空操作
波形仿真
16位奇偶检验器的设计
LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY parity_check IS PORT ( a:IN STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0); --输入端口 十六位的数据 y:OUT STD_LOGIC); --将其奇 偶校验的结果输出，若为奇数个1 输出为高电平；若为偶数个1输出 为低电平 END parity_check; ARCHITECTURE arch OF parity_check IS BEGIN PROCESS(a) VARIABLE temp:STD_LOGIC; BEGIN temp:='0'; --偶校验初始值设为0，奇校 LOOP temp:=temp XOR a(i); temp END LOOP; y<=temp; END PROCESS; END arch;
奇偶校验实验报告
一、实验目的1. 理解奇偶校验的基本原理及作用。
2. 掌握奇偶校验的实现方法。
3. 学会使用Verilog语言设计奇偶校验电路。
4. 通过仿真验证奇偶校验电路的正确性。
二、实验原理奇偶校验是一种简单的错误检测码，用于检测数据在传输过程中是否发生错误。
其基本原理是在数据末尾添加一个校验位，使得数据位和校验位中1的个数为奇数或偶数。
如果接收方收到的数据位和校验位中1的个数不是奇偶性相同，则说明传输的数据出现了错误。
奇偶校验分为奇校验和偶校验两种：1. 奇校验：数据位和校验位中1的个数为奇数。
2. 偶校验：数据位和校验位中1的个数为偶数。
三、实验环境1. FPGA开发板：如Xilinx、Altera等。
2. Verilog开发工具：如Vivado、Quartus等。
3. 仿真工具：如ModelSim等。
四、实验步骤1. 设计奇偶校验电路（1）根据实验要求，设计一个同步时序电路，对串行二进制输入进行奇偶校验，每检测5位输入，输出一个结果。
（2）定义输入信号和输出信号：- 输入信号：serial_in（串行输入）- 输出信号：parity_out（奇偶校验输出）（3）编写Verilog代码实现奇偶校验电路：```verilogmodule parity_checker(input wire [4:0] serial_in,output reg parity_out);always @(posedge serial_in[0]) beginif (serial_in == 5'b11111) beginparity_out = 1'b1; // 5位输入中1的数目为奇数，输出1end else beginparity_out = 1'b0; // 5位输入中1的数目为偶数，输出0endendendmodule```2. 仿真验证（1）使用ModelSim进行仿真，验证奇偶校验电路的正确性。
奇偶位产生和校验电路
在数据传输过程中，如果发现数据存在错误，可以通过奇偶校验位来纠正这些错 误，保证数据的正确传输。
奇偶校验位在数据存储中的应用
奇偶校验位用于检测数据存储过程中的错误
在数据存储过程中，由于存储介质本身的问题或者存储设备的问题，可能会导致数据发生错误，奇偶校验位可以 检测出这些错误。
奇偶校验电路的功耗分析
功耗定义
功耗是指电路在工作过程中消耗的能量，通 常以瓦特为单位。
奇偶校验电路的功耗分析
奇偶校验电路在实现数据传输的可靠性时， 会增加额外的硬件开销，导致功耗增加。因 此，需要在保证可靠性的同时，尽可能降低
功耗。
05
奇偶校验电路优化设计
硬件优化设计
硬件资源优化
通过优化硬件资源，如减少逻辑门数 量、降低功耗等，提高奇偶校验电路 的性能和效率。
奇偶校验位用于纠正数据存储过程中的错误
在数据存储过程中，如果发现数据存在错误，可以通过奇偶校验位来纠正这些错误。
奇偶校验位在数据完整性检查中的应用
奇偶校验位用于检查数据的完整性
在数据传输或者存储过程中，如果数据发生了变化，奇偶校验位也会发生变化，因此可以通过比较奇 偶校验位的变化来检查数据的完整性。
奇偶校验电路通过增加冗余校验位来检测数据传输过程中的 错误，降低误码率。但随着冗余校验位的增加，会降低数据 传输效率。
奇偶校验电路的效率分析
效率定义
效率是指数据传输过程中，正确传输的 比特数与总比特数的比值，用于衡量数 据传输的有效性。
VS
奇偶校验电路的效率分析
奇偶校验电路通过增加冗余校验位来检测 数据传输过程中的错误，但冗余校验位的 增加会降低数据传输效率。因此，需要在 误码率和效率之间进行权衡。
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课程设计报告
学生姓名学号
班级电子信息工程
院系信院电子系
题目16位的奇偶校验器设计
指导教师
2012 年 5 月
题目一：设计一个16位的奇偶校验器，并仿真验证其功能。
（1班1组）
（要求：输入一个16位的矢量数值，统计矢量中“1”的个数；并判断16位数中1的个数的奇偶性）
1、设计思路
2、VHDL程序（或原理图）
3、仿真波形（图片）
4、程序分析
1，设计思路如下：
可以使用FOR_LOOP语句，语法格式如下：
[LOOP标号: ] FOR 循环变量，IN 循环次数范围LOOP
顺序语句
END LOOP [LOOP标号]；
FOR后的“循环变量”是一个临时变量，属LOOP语句的局部变量，不必事先定义。
“循环次数范围”规定LOOP语句中的顺序语句被执行的次数。
循环变量从循环次数数范围的初值开始，每执行完一次顺序语句后递增1，直至达到循环次数范围指定的最大值。
其中定义输入端口十六位的数据总线为a, 输出端口y将其奇偶校验的结果输出, 输出端c统计1 的个数
2，VHDL程序如下：
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
ENTITY parity_check IS
PORT (a:IN STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0); y:OUT STD_LOGIC;
c:out integer range 0 to 16);
END parity_check;
ARCHITECTURE arch OF parity_check IS
BEGIN
PROCESS(a)
V ARIABLE temp:STD_LOGIC;
V ARIABLE m: INTEGER RANGE 0 TO 16; BEGIN
temp:='0';
m:=0; --偶校验初始值设为0，奇校验初始值设为1 FOR i IN 0 TO 15 LOOP
temp:=temp XOR a(i);
IF (a(i)='1') THEN m:=m+1;
END IF;
END LOOP;
y<=temp;
c<=m;
END PROCESS;
END arch;
原理图如下：
3，仿真波形如下：
程序分析
实体:
实体名parity_check
输入端口十六位的数据总线a:IN STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0)
输出端口y:OUT STD_LOGIC;将其奇偶校验的结果输出
若为奇数个1 输出为高电平；若为偶数个1输出为低电平
输出端c:out integer range 0 to 16)统计1 的个数
结构体:
结构体名arch
在进程PROCESS(a)中定义变量
V ARIABLE temp:STD_LOGIC;
V ARIABLE m: INTEGER RANGE 0 TO 16; 并进行变量的赋值
temp:='0';
m:=0;
loop循环
FOR i IN 0 TO 15 LOOP
temp:=temp XOR a(i);
IF (a(i)='1') THEN m:=m+1;
END IF;
END LOOP;
Temp与a（i）异或将其结果赋给temp
If语句
若a(i)为1 m加1计数
将其m的计数结果赋给c c 即为a中1 的个数。