计算机组成原理课程设计---校验码生成电路的设计

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1、编编 号：号： 课课 程程 设设 计计 学学 号：号： 教教 学学 院院 计算机学院计算机学院 课程名称课程名称 计算机组成原理课程设计计算机组成原理课程设计 题题 目目 校验码生成电路的设计校验码生成电路的设计 专专 业业 计算机科学与技术计算机科学与技术 班班 级级 计科一班计科一班 姓姓 名名 同组人员同组人员 指导教师指导教师 2013 年年 1 月月 11 日日 课程设计（论文） 1 目目 录录 一 概述 . 3 1.课程设计的目的 3 2.课程设计的要求 3 二 总体方案设计 4 1.设计原理 . 4 2.整体设计思路 4 3. EDA 技术及 QUARTUS II 软件的简介 .

2、 5 4. 主要特点 8 5. 具备的功能 . 8 6. 分工情况 8 7. 设计环境 9 三 详细设计 10 1. 12 位的寄存器设计 10 2. 奇偶校验电路的设计 11 3. CRC 码生成电路的设计 . 11 4. 17 位寄存器设计 . 14 5. 整体电路 . 14 四.程序的调试与运行结果说明 . 16 1. 建立工作库文件夹和编辑设计文件 . 16 2. 时序仿真 . 17 3. 设置开始时间和结束时间及时间段 . 18 课程设计（论文） 2 4. 奇偶校验码波形图 18 5. CRC 码校验仿真波形图 . 19 6. 整合电路校验码的波形图 19 五 课程设计总结. 20

3、参考文献 . 21 课程设计（论文） 3 一一 概述概述 1.1.课程设计的目的课程设计的目的 1. 理解和掌握该课程中的有关基本概念，程序设计思想和方法。 2培养综合运用所学知识独立完成课题的能力。 3培养勇于探索、严谨推理、实事求是、有错必改，用实践来检验理论， 全方位考虑问题等科学技术人员应具有的素质。 4掌握从资料文献、科学实验中获得知识的能力，提高学生从别人经验中 找到解决问题的新途径的悟性，初步培养工程意识和创新能力。 2.2.课程设计的要求课程设计的要求 1. 能够熟练掌握计算机中校验码的工作原理及其多种实现方案； 2. 掌握硬件描述语言 VHDL 及原理图设计方法； 3. 熟练

4、掌握 Quartus II 软件平台； 4. 各小组按模块分工，每人独立完成自己负责的模块； 5. 合作完成最终的硬件下载及调试； 6. 独立撰写符合要求的课程设计报告。 课程设计（论文） 4 二二 总体方案设计总体方案设计 1.1.设计原理设计原理 二进制信息位流沿一条线逐位在部件之间或计算机之间传送称为串行传送。 奇偶校验码是一种通过增加冗余位使得码字中“1“的个数恒为奇数或偶数 的编码方法,它是一种检错码。在实际使用时又可分为垂直奇偶校验、水平奇偶 校验和水平垂直奇偶校验等几种。它是由 k 位的信息码加上一位偶检验码（或 奇校验码组成)。奇偶校验码常用于存储器读、写检查或 ASCII 码

5、传送过程中的 检查。在实际应用中，多采用奇校验，因为奇校验中不存在全“0”代码，在某 些场合下更便于判别。 CRC 码一般是指 k 位信息码之后拼接 r 位校验码。 应用 CRC 码的关键是如 何从 k 位信息位简便地得到 r 位效验位，以及如何从 k+r 位信息码判断是否出 错。 奇偶校验码的生成：奇偶校验码的生成： 奇偶校验码的实现方法是在每个被传送码的左边或右边加上 1 位奇偶校验 位“0”或“1” ，若采用奇校验位，只需把每个编码中 1 的个数凑成奇数；若采 用偶校验位，只要把每个编码中 1 的个数凑成偶数。 CRC 码生成：码生成： 多项式 M(x)x3除以生成多项式 G(x)所得的

6、 r 位余数为效验位（为了得到 R 位余数，G(x)必须是 r+1 位） 。然后将余数拼接在信息组左移 r 位空出的 r 位 上，就构成了这个有效信息的 CRC 码。 （因为 k=4,所以 k-1=3 位） CRC 码效验码效验： 将收到的循环效验码用约定的生成多项式 G(x)去除，如果码字无误则余数 应为 0，如果某一位出错，则余数不为 0，不同位数出错余数不同。更换不同的 待测码字可以证明：余数与出错位的对应关系是不变的，只与码制和生成多项 式有关，对于其他码制或选用其他生成多项式，出错模式将发生变化。 如果循环码有一位出错，用 G(x)作模 2 除将得到一个不为 0 的余数。可通 过异或门将它纠正后在下一次移位时送回 A16 继续移满一个循环，就得到一个 纠正后的码字。 2.2.整体设计思路整体设计思路 1.利用 QUARTUS 软件设计校验码生成电路，能实现奇偶校验码和循环冗余 CRC 码的设计。 课程设计（论文） 5 2.用原理图设计法设计奇偶校验码生成电路。 3.用 VHDL 设计法设计循环冗余 CRC 码生成电路。 4.输入