串行数据检测

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单片机串口通信奇偶校验

单片机串口通信奇偶校验

单片机串口通信奇偶校验串口通信是单片机与外部设备进行数据交互的一种常见方式。

在串口通信中,为了保证数据的可靠传输,常常会使用奇偶校验来检测和纠正数据传输中的错误。

本文将介绍串口通信的基本原理、奇偶校验的作用和实现方法。

一、串口通信的基本原理串口通信是通过串行传输方式实现数据的发送和接收。

在单片机中,串口通信常用的接口有UART(通用异步收发传输器)和USART (通用同步异步收发传输器)。

这两种接口在硬件上的实现方式不同,但在数据通信的原理上是相似的。

串口通信中的数据是按照位的顺序逐个传输的。

发送端将数据从高位到低位依次发送出去,接收端则按照相同的顺序接收数据。

为了确保数据的可靠传输,通常会在数据的最后添加一个校验位,用来检测数据传输过程中是否出现错误。

二、奇偶校验的作用奇偶校验是一种简单有效的错误检测方法。

在奇偶校验中,发送端会根据数据的位数和奇偶性,在数据的最后添加一个校验位。

接收端在接收到数据后,会重新计算校验位,并与接收到的校验位进行比较,从而判断数据是否传输正确。

奇偶校验的原理是:发送端根据数据的位数和奇偶性计算出校验位,使得数据和校验位中1的个数为奇数或偶数。

接收端在接收到数据后,重新计算校验位,如果计算结果与接收到的校验位一致,则认为数据传输正确;如果计算结果与接收到的校验位不一致,则认为数据传输错误。

三、奇偶校验的实现方法奇偶校验的实现方法主要有两种:奇校验和偶校验。

1. 奇校验:发送端根据数据的位数和奇偶性计算出校验位,使得数据和校验位中1的个数为奇数。

接收端在接收到数据后,重新计算校验位,如果计算结果与接收到的校验位一致,则认为数据传输正确;如果计算结果与接收到的校验位不一致,则认为数据传输错误。

2. 偶校验:发送端根据数据的位数和奇偶性计算出校验位,使得数据和校验位中1的个数为偶数。

接收端在接收到数据后,重新计算校验位,如果计算结果与接收到的校验位一致,则认为数据传输正确;如果计算结果与接收到的校验位不一致,则认为数据传输错误。

时序逻辑电路习题解答

时序逻辑电路习题解答

5-1 分析图所示时序电路的逻辑功能,写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程,画出电路的状态转换图和时序图。

CLKZ图 题 5-1图解:从给定的电路图写出驱动方程为:00121021()n n n nn D Q Q Q D Q D Q ⎧=⎪⎪=⎨⎪=⎪⎩e 将驱动方程代入D 触发器的特征方程D Qn =+1,得到状态方程为:10012110121()n n n n n nn n Q Q Q Q Q Q Q Q +++⎧=⎪⎪=⎨⎪=⎪⎩e 由电路图可知,输出方程为2nZ Q =根据状态方程和输出方程,画出的状态转换图如图题解5-1(a )所示,时序图如图题解5-1(b )所示。

题解5-1(a )状态转换图1Q 2/Q ZQ题解5-1(b )时序图综上分析可知,该电路是一个四进制计数器。

5-2 分析图所示电路的逻辑功能,写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程,画出电路的状态转换图。

A 为输入变量。

YA图 题 5-2图解:首先从电路图写出驱动方程为:()0110101()n n n n nD AQ D A Q Q A Q Q ⎧=⎪⎨==+⎪⎩将上式代入触发器的特征方程后得到状态方程()101110101()n n n n n n nQ AQ Q A Q Q A Q Q ++⎧=⎪⎨==+⎪⎩电路的输出方程为:01n nY AQ Q =根据状态方程和输出方程,画出的状态转换图如图题解5-2所示YA题解5-2 状态转换图综上分析可知该电路的逻辑功能为:当输入为0时,无论电路初态为何,次态均为状态“00”,即均复位;当输入为1时,无论电路初态为何,在若干CLK 的作用下,电路最终回到状态“10”。

5-3 已知同步时序电路如图(a)所示,其输入波形如图 (b)所示。

试写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程,画出电路的状态转换图和时序图,并说明该电路的功能。

X(a) 电路图1234CLK5678X(b)输入波形 图 题 5-3图解:电路的驱动方程、状态方程和输出方程分别为:00101100011011011, ,n n n n n n n n n nJ X K X J XQ K XQ X Q XQ XQ XQ Q XQ XQ XQ Y XQ ++⎧==⎪⎨==⎪⎩⎧=+=⎪⎨⎪=+=+⎩= 根据状态方程和输出方程,可分别做出1110,n n Q Q ++和Y 的卡诺图,如表5-1所示。

串行数据检测电路1010

串行数据检测电路1010

串行数据检测电路1010串行数据检测电路通常用于检测串行数据流中特定模式的出现,比如检测1010这样的序列。

这种电路可以应用在许多领域,比如通信系统、计算机总线、传感器接口等。

首先,让我们从电路的角度来看。

串行数据检测电路通常由几个基本部分组成,输入缓冲器、状态机和比较器。

输入缓冲器用于接收串行数据流并将其转换为并行数据,然后传递给状态机。

状态机用于检测特定的模式,比如1010,一旦检测到该模式,状态机会发出信号。

比较器用于比较接收到的数据和期望的模式,如果匹配则输出相应的信号。

其次,从应用的角度来看,串行数据检测电路可以应用在许多场景。

在通信系统中,它可以用于检测特定的控制序列或数据帧的开始和结束标记。

在计算机总线中,它可以用于检测特定的命令或数据传输模式。

在传感器接口中,它可以用于检测传感器发送的特定数据模式。

此外,从性能和设计角度来看,串行数据检测电路的设计需要考虑到数据传输速率、噪声容忍度、功耗和集成度等因素。

高速数据传输需要更快的状态机和比较器,而在噪声环境下需要更强的抗干扰能力。

此外,集成度和功耗也是设计时需要考虑的因素,特别是在移动设备和嵌入式系统中。

最后,从未来发展的角度来看,随着通信和计算机系统的不断发展,对于串行数据检测电路的需求也会不断增加。

未来的串行数据检测电路可能会更加智能化,能够实现更复杂的数据模式检测和处理,同时也会更加注重低功耗和高集成度的设计。

总的来说,串行数据检测电路是一种在现代数字系统中非常重要的功能模块,它在通信、计算机和控制系统中有着广泛的应用前景,同时也面临着不断增加的性能和设计挑战。

spi检测原理

spi检测原理

spi检测原理SPI检测原理。

SPI(Serial Peripheral Interface)是一种串行外设接口,广泛应用于微控制器和外围设备之间的通信。

SPI检测原理是指通过特定的方法和技术,对SPI接口进行检测和验证,以确保其正常工作。

SPI接口的检测原理涉及到信号传输、时序要求、电气特性等多个方面,下面将对SPI检测原理进行详细介绍。

首先,SPI接口的检测需要关注信号传输的准确性。

SPI接口包括四根信号线,时钟线(SCLK)、主从选择线(SS)、数据输入线(MOSI)和数据输出线(MISO)。

在进行SPI检测时,需要确保这四根信号线的连接正确,信号传输的准确性和稳定性。

可以通过示波器等工具对信号进行实时监测,以验证信号的正确传输。

其次,SPI接口的检测还需要满足时序要求。

SPI通信的时序要求严格,包括时钟极性、相位、数据采样时机等。

在进行SPI检测时,需要对时序进行严格验证,确保时钟信号和数据信号的采样时机正确,以及时序参数符合SPI通信的要求。

另外,SPI接口的检测还需要考虑电气特性。

SPI通信中的信号传输速率较高,需要特别关注信号的电平、噪声等电气特性。

在进行SPI检测时,需要对信号的电气特性进行测试,确保信号电平符合标准要求,同时排除可能影响信号传输的电气噪声。

除了以上几个方面,SPI接口的检测还需要关注通信协议的正确性、数据传输的完整性等方面。

在进行SPI检测时,可以利用专业的测试仪器和设备,如逻辑分析仪、信号发生器等,对SPI接口进行全面的检测和验证。

综上所述,SPI检测原理涉及到信号传输、时序要求、电气特性等多个方面,需要进行全面的检测和验证。

通过对SPI接口进行准确的检测,可以确保其正常工作,提高系统的稳定性和可靠性。

希望本文对SPI检测原理有所帮助,谢谢阅读!。

i2c的pec值 -回复

i2c的pec值 -回复

i2c的pec值-回复I2C的PEC值(Packet Error Checking)是一种用于检测I2C通信数据传输中错误的校验机制。

I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种串行通信总线协议,用于连接集成电路之间的通信。

PEC值可用于验证数据的完整性,以确保数据在传输过程中没有发生错误。

在本文中,我们将一步一步解释I2C的PEC值的概念、应用和工作原理。

我们还将介绍如何使用PEC值来增强I2C通信的可靠性。

第一步:I2C通信基础首先,让我们了解一下I2C通信的基本原理。

I2C是由飞利浦(Philips)公司在20世纪80年代开发的一种串行通信总线协议。

它使用两根线(串行数据线SDA和串行时钟线SCL)来实现设备之间的通信。

在I2C通信中,主设备(通常是微控制器或微处理器)控制通信过程,而从设备(传感器、存储设备等)被主设备所管理。

主设备通过发送地址和命令字节来与从设备交换数据。

从设备收到命令后,它会根据命令执行相应的操作,并将结果发送回主设备。

第二步:I2C的PEC值概述PEC值是I2C通信协议的一部分,用于确保数据的可靠传输。

PEC值是一个8位的校验和,在数据传输过程中计算而得。

它通过将每个字节的值相加并将结果取反来计算。

这个计算过程可以在主设备或从设备中进行。

PEC值在I2C通信中的应用范围相对较小。

在某些特殊情况下,数据的可靠性非常重要,例如在商业交易中或在需要确保精确测量的传感器应用中。

对于大多数普通应用来说,PEC值并不是必需的。

第三步:计算PEC值的方法接下来,我们将详细介绍PEC值的计算方法。

以下是计算PEC值的步骤:1. 初始化PEC值为0xFF。

2. 逐个字节地处理数据。

3. 将当前字节的值与PEC值进行异或操作。

4. 对结果进行8位移位。

5. 将CRC多项式0x07与结果进行异或操作。

6. 重复步骤4和步骤5,直到所有字节都被处理完。

7. 将PEC值取反,即得到最终的PEC值。

crc16 ccitt标准

crc16 ccitt标准

crc16 ccitt标准CRC16 CCITT标准CRC16 CCITT(Cyclic Redundancy Check)是一种校验码算法,用来检查数据传输的准确性。

它被广泛应用于通信领域,特别是在串行通信协议中。

这篇文章将引导您一步一步了解并回答与CRC16 CCITT标准相关的问题。

第一步:什么是CRC校验码?CRC校验码是一种通过对数据进行异或运算和多项式除法得出的校验和。

它的作用是通过在数据传输过程中向数据添加一个校验码,接收端可以通过校验码检查数据是否遭到破坏或传输错误。

第二步:CRC16 CCITT的使用背景是什么?CRC16 CCITT是ITU-T标准V.41中所描述的一种CRC检验方法。

当数据传输的可靠性至关重要时,如串行通信中,CRC16 CCITT被广泛应用。

它通过添加一个16位的校验码,可以检测数据传输过程中可能发生的位错误。

第三步:CRC16 CCITT的计算过程是什么?CRC16 CCITT的计算过程可以分为以下步骤:1. 初始化CRC值为0xFFFF(十六进制)或65535(十进制)。

2. 遍历数据中的每个字节,从最高位依次处理。

3. 将当前字节与CRC值的低8位进行异或运算。

4. 对CRC值进行循环右移1位。

5. 如果异或结果的最低位为1,则与预定义的多项式0x1021进行异或运算。

6. 重复步骤3至5,直到所有字节都被处理完毕。

7. 最后,对CRC值取反得到最终的CRC校验码。

第四步:CRC16 CCITT的预定义多项式是什么?CRC16 CCITT使用的预定义多项式为0x1021。

这个多项式在二进制中表示为x^16 + x^12 + x^5 + 1。

它是通过对16位数据进行多项式除法计算得出的。

第五步:如何使用CRC16 CCITT进行数据校验?要使用CRC16 CCITT对数据进行校验,以下步骤是必需的:1. 初始化CRC值为0xFFFF(或65535)。

2. 遍历要传输的数据的每个字节。

串行通信起始比特、数据、奇偶校验和停止位

串行通信起始比特、数据、奇偶校验和停止位

高海拔地区330kV架空输电线路绝缘子片数选择发表时间:2017-12-06T09:54:24.003Z 来源:《电力设备》2017年第23期作者:刘澜[导读] 摘要:讨论了330kV交流输电线路绝缘子串片数选择的方法提出了330kV交流输电线路由工频电压下爬电比距法来确定绝缘子串片数一般可满足线路在污秽条件下及操作冲击电压、雷电冲击电压条件下不发生闪络现象。

(中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 710065)摘要:讨论了330kV交流输电线路绝缘子串片数选择的方法提出了330kV交流输电线路由工频电压下爬电比距法来确定绝缘子串片数一般可满足线路在污秽条件下及操作冲击电压、雷电冲击电压条件下不发生闪络现象。

关键词:输电线路绝缘子爬电比距闪络电压海拔修正。

0 引言架空送电线路的绝缘配合设计目的是要解决杆塔上和档距中各种可能放电途径的绝缘选择和相互配合的问题,在工程设计中,一般依据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》(GB/T 50064-2014)、《110~750kV架空输电线路设计规范》(GB50545-2010)、《电力工程高压送电线路设计手册》中的研究结论和方法进行绝缘配合。

其中最关键的便是绝缘子串(联)的片数(串长)选择,应满足在长期工作电压下不发生污闪,在操作过电压下不发生湿闪,并具有一定的雷电冲击耐受强度,使线路能在工频电压、操作过电压和雷电过电压等各种条件下安全可靠运行。

1 不同工况下选取绝缘子串片数方法1)按工频电压选择绝缘子片数在工频电压作用下,选择绝缘子片数的方法一般有两种:一种是按各类污秽条件下绝缘子串的爬电比距(l)来选择;一种是按各类污秽条件下绝缘子串的成串污闪电压来选择。

这两种方法的出发点都是以一定的线路允许的污闪事故率为基础。

而且这两种方法都需要先确定线路所处地区的污秽等级。

在工程设计中,污区划分和绝缘配合执行《电力系统污区分级与外绝缘选择标准》Q/GDW 152-2006,根据各省电力公司电力系统污区分布图来确定线路所处地区污秽等级。

高速串行总线的常用测试码型

高速串行总线的常用测试码型

高速串行总线的常用测试码型本文讨论了高速串行链路中常用的测试码型伪随机码流的原理,以及不同的测试码型对物理层测试结果的影响。

高速串行总线的常用测试码型在当今的电信和计算机产品上,相比传统的并行总线,电路中的串行总线越来越多,速率越来越快。

比如通信产品中的10GBase-KR、CPRI2代,计算机中的PCIeGen2、SATA6G,存储产品中的SAS6G、FC8.5G,这些串行总线都陆续的跨过了5Gbps。

由于速率比较高,使得串行总线上的相关的收发器芯片(SERDES)、连接器、单板、背板的设计面临着越来越多的挑战。

对于这些高速串行总线的物理层测试,测试码型的选用至关重要,在很多串行总线的规范中对测试码型有严格的要求。

本文将对此进行探讨。

首先,串行总线的物理层测试通常分为发射机测试和接收机测试,又称为TX测试和RX测试。

发射机测试通常包括眼图、抖动、信号波形、幅度、上升下降时间等测试项目,接收机测试通常包括误码率、抖动容限、接收机灵敏度等测试项目。

对于眼图测试、误码率和抖动容限测试,最常用的测试码是伪随机码(PseudoRandomBinarySequence,简称PRBS),主要有PRBS7、PRBS15、PRBS23和PRBS31。

除了PRBS以外,K28.5、1010、CJPAT等码型在很多串行总线的物理层测试中都很常用,特别是计算机上的串行标准(比如SATA、USB3.0、SAS)的测试码型有所不同,在本文中主要讨论最常用的测试码型——PRBS。

PRBS的实现方法顾名思义,PRBS是伪随机码流,在其码流中包括了所有可能出现的比特组合,而且其出现的概率是相同的。

PRBS信号是由PRBS码型发生器生成的。

PRBS发生器通常是由线性反馈移位寄存器(LinearFeedbackShiftRegister,简称LFSR)和异或电路组成。

如下图1所示为最简单的PRBS3的码型发生器,其多项式为X3+X2+1,即寄存器的第3位与第2位做异或(XOR)的逻辑运算后返回到寄存器的第1位,寄存器的第3位X3同时也是PRBS3发生器的输出。

实验十 串行数据序列检测器

实验十 串行数据序列检测器

上海电力大学《FPGA应用开发》实验报告实验题目:串行数据序列检测器专业:电子科学与技术班级2017142 学号20171719 姓名李国福时间2019.12.16一、实验目的(1)掌握根据设计要求编写源代码。

(2)掌握根据仿真要求编写测试代码。

(3)掌握在Quartus II中调用ModelSim进行仿真。

二、实验任务及要求1.设计要求检测输入的串行数据序列,当检测到输入序列为LED 灯一直熄灭。

完成源代码和测试代码编写,并进行软件仿真和2.设计提示(1)引脚分布图或者基本框图如图 4-70 所示。

图 4-70 串行数据序列检测器引脚分布图(2)输入/输出引脚列表如表 4-15 如所示。

表 4-15 串行数据序列检测器输入/输出引脚列表输入信号序号信号名称位宽端口类型备注1 clk 1 I 系统时钟2 rst 1 I 复位信号3 load 1 I 加载并行数据信号4 in 4 I 并行输入的 4 位序列输出信号1 led 1 O 检测到序列为1011(3)输入/输出的关系Input:clk,rst,load,inOutput:ledIn(3:0)为一个并行输入的 4 位序列,当 load 信号有效时,并行输入被存入移位寄存器 shift_register,接着产生串行序列输出serial_out, 检测到序列 1011 时 led 点亮。

三、实验内容及步骤输入序列 1011 测试能否正确检测,同时验证输入控制键 load 是否工作。

附:仿真波形图与说明如图 4-71 所示。

四、实验总结由于采用并行数据输入,若 load 信号采用按键,加载数据时为避免加入多个输入的并行数据,可以将系统时钟 clk 进行分频得到一个合适的时钟 q(例如周期为 0.1s)。

SDI串行数字分量信号格式及检测方法

SDI串行数字分量信号格式及检测方法

SDI串行数字分量信号格式及检测方法鲍思明 江苏广播电视总台电视技术部高级工程师。

《世界广播电视》2007(9)关键词:SDI检测方法SDI 信号格式的主要内容数字视频的量化范围现以 100%彩条信号为例,说明数字分量信号对量化范围的规定。

1.亮度分量亮度分量的模拟信号电平与其相对应的数字信号样值(即量化电平)之间的关系如图,所示。

图中示出 了 8b 量化和10b 量化 2 种情况下的对应样值,每个样值都分别以 10 进制数和 16 进制数表示其量化级数。

在 10b 量化系统中共有 1024 个数字电子,用 16 进制数表示时,其数值范围从 000 到 3FF。

数字电平 000h~003h(带下标 h 的数字为 16 进制数,下同)和 3FCh,--3FFh 为储备电平或称保护电平,这 2 部分电 平不允许出现在数据流中。

其中 000h和 3FFh 用于传送同步信息。

模拟信号进行 A/D 变换时,其电平不允许超出 A/D 的基准电子范围,否则会发生限幅,产生非线性失 真,所产生的谐波在抽样后会引起频谱混叠。

因此,标准中规定了储备电平,即使模拟信号电平达到储备 电平范围仍不会发生限幅,防止了混叠失真。

但储备电平的数字不进入数据流。

D/A 后恢复的模拟信号也 不会出现储备电平范围的信号。

004h~3FBh 代表亮度信号的数字电平;040h 为消隐的数字电平;3ACh 为白峰值的数字电平。

标准规定的数字电平留有很小的余量:底部电平余量为 004h~040h,顶部电平余量为 3ACh~3FBh, 数字分量方式对亮度信号中的同步部分不抽样。

由于调整的偏差和漂移, 通过滤波器和校正电路产生的过; 中都会扩大模拟视频信号的动态范围,所以在消隐电平以下和峰值白电平以上都留有余量,以使余量范围。

内的信号不失真地进行数字传输。

上下余量称为“Headroom”8b 字的数字信号可以通过 10b 字的数字设备和数字通路,只要在 8b 的最低位后加两位 0 即可,在输 出端再将两位 0 去掉,恢复 8b字数字信号。

数电课后题

数电课后题
(1) (2)
解、(1)
(2)
2-13、将下列逻辑函数式化为或非-或非形式,并画出全部由或非逻辑单元组成的逻辑电路图。
(1) (2)
解、(1)
将式中不包含的最小项相加,得:
(2)
2-18、用卡诺图化简法将下列函数化为最简与或形式。
(6) (7)
解、(6)
(7)
2-20、写出图中个逻辑图的逻辑函数式,并化简为最简与或式。
解、取投币信号为输入逻辑变量,投入一枚一元硬币时用 表示,未投入时 。投入一枚五角硬币用 表示,未投入时 。给出饮料和找钱为两个输出变量,分别以 表示。给出饮料时 ,不给时 。找回一枚五角硬币时 ,不找时
设未投币前电路的初始状态为 ,投入五角硬币以后为 ,投入一元硬币后为 ,再投入一枚五角硬币后电路返回 ,同时输出 ;如果投入的是一枚一元硬币,则电路应返回 ,同时输出 ,因此,电路的状态数
(7)11100111+11011011;(8)11111001+10001000。
解:(1)和为:01110011;(2)和为:01101001;
(3)和为负数,和的补码为:10110101,其绝对值为1001011;
(4)和为负数,和的补码为:10111010,其绝对值为1000110;
(5)和为:00101000;(6)和为:00000011;
状态转换图:
取触发器位数2,以 的00、01、10分别代表
电路次态/输出的卡诺图:
若选定D触发器,则从上图的卡诺图可写出电路的状态方程:
输出方程:
驱动方程:
逻辑图:
6-3、分析图中时序电路的逻辑功能,写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程,画出电路的状态装换图,说明电路能否自启动。

力科公司推出具备X—Stream技术的串行数据分析仪实时分析复杂而高速的数据

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电 转 换器 及 接 受 机 。
பைடு நூலகம்光 电转 换 器
力科 采 用 先 进 的 半 导 体 技 术 , 计 新 的 光 电 转 设
换 器 系 列 , 号 OE 5 型 4 5的 波 长 为 9 0 m- 6 0 m, 5 n 13 n
光带 宽 为 4 GH, 出 特 性 为 1 mW , 型 号 .5 输 V/ 另 OE 2 4 5的 波 形 为 7 0 m-7 n , 带 宽 为 6 0n 80m 光 GHz , 输 出 特 性 为 0 5 mW , 们 可 以 跟 S . V/ 它 DA 配 套 , 测
维普资讯
国外 电 子 测 量 技 术 ・2 0 0 2年 第 5期
产 品介 绍
力 科 公 司 推 出 具 备 X Srm -te n技 术 的 串行 数 据 分 析 仪 实 时 分 析 复 杂 而 高 速 的 数 据
力科 公 司 推 出 三 个 型 号 的 串 行 数 据 分 析 仪 , 分
速。
微 机 ( 微 机元 件 ) 及 的设 计 / 证 , 速 差 分 电气 连 线 认 高 的 测 量 及 光 信 号 ( 括 高 速 的 0@ 4 ) 捕 获 及 分 包 8的 析 。S DA 产 品 的 设 计 , 备 独 有 的 用 户 界 面 , 测 具 使 试 程 序 的 设 定 变 得 容 易 , 合 力 科 专 利 的 X-te 配 Sr— a M技 术 , 工 程 师 可 以 实 时 分 析 复 杂 而 高 速 的数 m 让
据 , 达 2 7 i sc 高 . Gbt e 。 /
当 第 一 包 的 数 据 到 达 C U, 示 、 量 及 分 析 P 显 测 的 程 序 会 马 上 展 开 , 用 了 X-tem 技 术 , 包 数 采 Sra 该 据 在 CP 内 运 算 时 , 二 个 信 号 则 从 前 端 放 大 器 U 第 开 始 流 向 C U, 此 数 据 以 串 行 数 据 流 的方 式 不 断 P 故 的送 往 CP 处 理 , 以 前 从 RAM 提 取 至 C U 处 U 比 P

串行数据检测器课程设计

串行数据检测器课程设计

摘要分析了时序逻辑电路设计中的状态化简问题,指出了状态化简不会改变电路的逻辑功能,不可能使电路产生错误输出。

讨论了串行数据检测器的米里型电路设计和摩尔型电路设计,提出了一种在输入数据稳定的区段进行检测、确定电路状态,在输入数据改换为下一位时输出状态信息,确保系统正常工作的米里型电路设计方法,这种方法对米里型电路的设计有通用性。

时序逻辑也叫时态逻辑(temporal logic),是计算机科学里一个很专业很重要的领域。

时序逻辑被用来描述为表现和推理关于时间限定的命题的规则和符号化的任何系统,主要用于形式验证。

20世纪60年代Arthur Prior提出介入的基于模态逻辑的特殊的时间逻辑系统,这一理论后来被艾米尔伯努利等逻辑学家进一步发展。

关键词:串行数据检测电路;逻辑电路;调试目录1.绪论 (1)2.设计方案 (2)3.电路的原理及其设计 (3)4.安装与调试 (11)5.结论 (13)参考文献 (14)1.绪论本次试验所需要的选择器有着很重要的应用意义。

在当今社会各个领域都发挥着重要的作用,因为它能在触发后产生相应的反应,可以应用在报警器、抢答器等电子产品中,它为人们本次课设所设计的数据选择器在现实生活中带来许多方便之处。

接收到本课设时想到的相关内容非常之多:首先是想到了是要有连续的序列脉冲信号输入;其次是要进行以触发器为基础的同步时序电路设计或是以中大规模集成电路为基础的时序电路的设计;最后还应检测一下电路能否自启动。

若以X为输入信号出现,Y为输出信号出现时:以触发器为基础的同步时序电路设计,还要在原始状态图上补充X不是1111码的各种输入的对应状态及其转换关系,建立完整的原始状态图,然后进行状态化简,求触发器的级数、类型以及驱动方程,最后画出逻辑电路;以中大规模集成电路为基础的时序电路设计,则需要将X序列的串行码按连续4位为1组转换成并行码,这样就可以用组合电路检测并行码是否正好是1111。

课程设计 串行数据检测器

课程设计  串行数据检测器

由状态转换图a-6可知,此电路可以自启动。由于电路有输入信 号,故为米利型时序逻辑电路。
三. 单元电路设计(各单元电路图)
本设计中中用到的单元电路为JK触发器,其电路逻辑图如下图 所示: 电路结构:
逻辑符号:
四. 总电路设计(总电路图)
根据得到的方程式设计总电路图如下图: 经过化简后得到电路的状 态方程:
将图a-4所示的卡诺图分解为分别表示Q1*,Q0*和Y的三个卡诺 图:
经过化简后得到电路的状态方程: JK触发器的特性方程: Q*=JQ’+K’Q
由JK触发器的驱动方程可得上式的驱动方程:
输出方程:
e.根据得到的方程式设计出电路逻辑图 f. 检查设计的电路能否自启动: 将状态“11” 代入状态方程和输出方程,分别求X=0/1下的次态和 现态下的输出,得到:
二. 设计总体思路、基本原理和框图
1.基本原理:
a.JK触发器的基本原理:
(1)若J 1, K 0则clk 1时, Q* 1“主”保持 , 1 * Q 0,“主” 1
Q* 1,“主” 0 * 0 Q 0,“主”保持

clk 后,“从” 1
数字电子技术课程设计
串行数据检测器的电路设计
一.设计内容与设计要求
1、设计内容 设计一个串行数据检测器。 要求:连续输入3个或3个以上的1时输出为1, 其他输入情况下输出为0。 2、设计要求: a. 设计思路清晰,给出整体设计框图; b. 程序编写简洁,要求给出关键的注释; c. 写出设计报告; 3、主要设计条件 a.QuartusII-6.0开发环境; b. FPGA开发板。
b.进行状态化简: 比较一下S2和S3这两个状态便可发现,他们在同样的输入状态 下有同样的输出,而且转换后得到同样的状态。因此S2和S3是 等价状态,可以合并为一个。 从物理概念上也不难理解,当电路处于S2状态时表明已经输入 了二个1。如果在电路转换到S2状态的同时输入也改换为下一位 输入数据(当输入数据来自移位寄存器的串行输出,而且移位 寄存器和数据检测器由同一时钟信号操作时,就工作在这种情 况),那么只要下个输入为1,就表明连续输入3个1了,因而无 需再设置一个电路状态,于是就得到了图a-3所示化简后的状态 转换图。

LCD12864_ST7920串行测试程序

LCD12864_ST7920串行测试程序
};
/*****n(ms)延时子程序*****/
void delayms(uint t) //约延时n(ms)
{
uint i;
while(t--)
{
for(i=0;i<125;i++);
}
}
/*****串行发送一个字节*****/
void SendByte(uchar Dbyte)
}
return ((0xf0&temp1)+(0x0f&temp2));
}
/*****检测LCD忙状态*****/
void CheckBusy( void )
{
do SendByte(0xfc); //11111,RW(1),RS(0),0
#define SET_CG_AC 0x40 //设置AC,范围为:00H~3FH
#define SET_DD_AC 0x80
/*****汉字地址表*****/
uchar code addr_tab[]={
0x80,0x81,0x82,0x83,0x84,0x85,0x86,0x87,//第一行汉字位置
SendByte(0xf0&Cbyte); //高四位
SendByte(0xf0&Cbyte<<4); //低四位(先执行<<)
CS = 0;
}
/*****写数据*****/
void Lcd_WriteData(uchar Dbyte )
void LcdFill_Level()
{
uchar x,y,i;
uchar k;

数字系统设计与Verilog HDL课后习题

数字系统设计与Verilog HDL课后习题

习题11.1现代EDA技术的特点有哪些?1.2什么是Top-down设计方式?1.3数字系统的实现方式有哪些?各有什么优缺点?1.4什么是IP复用技术? IP核对EDA技术的应用和发展有什么意义?1.5用硬件描述语言设计数字电路的优势是什么?1.6结合自己的使用情况谈谈对EDA工具的认识。

1.7基于FPGA/CPLD的数字系统设计流程包括哪些步骤?1.8什么是综合?常用的综合工具有哪些?1.9功能仿真与时序仿真有什么区别?1.10 FPGA与ASIC在概念上有什么区别?习题22.1 PLA和PAL在结构上有什么区别?2.2说明GAL的OLMC有什么特点,它怎样实现可编程组合电路和时序电路?2.3简述基于乘积项的可编程逻辑器件的结构特点。

2.4基于查找表的可编程逻辑结构的原理是什么?2.5基于乘积项和基于查找表的结构各有什么优点?2.6 CPLD和FPGA在结构上有什么明显的区别?各有什么特点?2.7 FPGA器件中的存储器块有何作用?2.8 Altera的MAX II器件是属于CPLD还是FPGA,请查阅有关资料并进行分析。

2.9边界扫描技术有什么优点?2.10说说JTAG接口都有哪些功能。

2.11 FPGA/CPLD器件未来的发展趋势有哪些?习题44.1 用Verilog设计一个8位加法器,进行综合和仿真,查看综合和仿真结果。

4.2 用Verilog设计一个8位二进制加法计数器,带异步复位端口,进行综合和仿真,查看综合和仿真结果。

4.3用Verilog设计一个模60的BCD码计数器,进行综合和仿真,查看综合和仿真结果。

习题66.1阻塞赋值和非阻塞赋值有什么本质的区别?6.2用持续赋值语句描述一个4选1数据选择器。

6.3用行为语句设计一个8位计数器,每次在时钟的上升沿,计数器加1,当计数器溢出时,自动从零开始重新计数。

计数器有同步复位端。

6.4设计一个4位移位寄存器。

6.5 initial语句与always语句的关键区别是什么?6.6分别用任务和函数描述一个4选1多路选择器。

串行数据检测器原理

串行数据检测器原理

串行数据检测器原理
串行数据检测器原理:串行数据检测器是一种用于检测数据传输中
的错误的电子设备。

它能够检测出错误的数据,并在需要的情况下进
行纠错或重传。

串行数据检测器的原理基于校验码的计算和比较。

校验码是一种特
定的编码方式,它在数据传输过程中添加到数据中,并根据特定算法
生成。

接收端根据相同的算法对接收到的数据和校验码进行计算,并
将计算结果与发送端传输的校验码进行比较。

如果计算结果与传输的
校验码不一致,则表明数据传输中存在错误。

具体来说,串行数据检测器的工作流程如下:
1. 发送端将待传输的数据划分为若干固定长度的数据块,并为每个
数据块生成对应的校验码。

2. 发送端将每个数据块和其对应的校验码按照一定规则连续地进行
串行传输。

3. 接收端接收到每个数据块和校验码后,根据相同的规则进行校验
码的计算。

4. 接收端将计算得到的校验码与发送端传输的校验码进行比较。

5. 如果计算得到的校验码与传输的校验码一致,表明数据传输无误,可以继续处理接收到的数据。

6. 如果计算得到的校验码与传输的校验码不一致,表明数据传输存
在错误,可以采取纠错措施或重传数据。

串行数据检测器的原理保证了在数据传输过程中能够快速检测出错误,并采取相应的措施进行处理。

它广泛应用于各种串行数据传输的
场景,如计算机网络、通信系统等。

通过串行数据检测器,我们能够
提高数据传输的可靠性和稳定性,保证数据在传输过程中的完整性和
准确性。

高速串行信号的接收端测试

高速串行信号的接收端测试
当串行数据的速率进一步提高,比如说数据速率达到 5Gbps 以上,如 USB3.0,PCIE GEN3 等,串行数据链路中各个组成成分都会影响到信号的质量。如传输线、接插件、阻抗 不连续、芯片封装等,在实际应用中我们常会发现在接收端芯片管脚处测试得到的信号眼图 已经接近闭合,眼图闭合的主要原因来自于高速信号传输过程中受到传输链路各组成成分的 影响而导致的。为了改善信号眼图的质量,芯片端会采用一些补偿的措施,如在发送端采取 预加重的方法对信号的幅度和边沿提前进行优化,来补偿高速信号通过传输链路后可能带来 的损耗;而在接收端芯片中还可以使用均衡的方法来实现对信号的补偿。这样接收端和发送 端的结构会变得更为复杂。如下图 3 所示,接收端有均衡器、时钟数据恢复电路、解串电路、 8B/10B 解码、Scramble 解码、弹性缓冲器(Elastic Buffer,通过插入或者丢掉时钟对齐符号 码来实现发送端和接收端的时钟速率的一致)等。
Tቤተ መጻሕፍቲ ባይዱansmitter
Pre-emphasis De-emphasis Pre-overshoot
Serial Data Transfer Link
Receiver
Amplifier,Equalization
Serializer; 8B/10B Encode;
Scramble; Transimit FIFO
并行数据转换成串行数据并辅以相应的编码,可以以 LVDS 或者 CML 等差分电平的方 式实现高速、高可靠的传输,传输通道结构也可实现极大的简化。从上述结构图中我们可以 看出,串行数据传输链路中是没有专门的时钟信号传输的,那么接收端如何实现对串行数据 的解串、解码呢?事实上接收端会有专门的 CDR(Clock Data Recovery )电路用以从串行 数据中恢复出时钟。因此,一个最典型的串行数据链路的发送端的内部结构至少应包括:串 行化(Serializer)电路、8B/10B 编码电路(通常在 8B/10B 编码电路之前还有一级 Scramble 编码电路以减小信号的高频谐波分量及信号失真);接收端应至少包括解串电路 (Deserializer)、8B/10B 解码电路、CDR 时钟数据恢复电路等。

fc检测工作原理

fc检测工作原理

fc检测工作原理FC检测工作原理FC(Fiber Channel)是一种高速串行数据传输协议,主要应用于计算机存储系统中。

在存储网络中,FC检测是一项重要的技术,用于确保数据的传输和接收的可靠性。

本文将介绍FC检测的工作原理及其相关技术。

一、FC检测的基本原理FC检测的基本原理是通过发送和接收端的信号传输进行数据的校验,以确保数据传输的正确性。

具体来说,FC检测主要包括以下几个方面:1. CRC校验CRC(Cyclic Redundancy Check)校验是一种常用的错误校验方法。

在FC检测中,发送端通过对数据进行CRC校验,生成一个校验码,然后将数据和校验码一起发送给接收端。

接收端在接收到数据后,也进行CRC校验,并将生成的校验码与接收到的校验码进行比对,以确认数据的正确性。

2. 帧同步帧同步是指发送端和接收端之间通过特定的控制信号进行同步,以确保数据的传输顺序和速率一致。

在FC检测中,帧同步的实现主要依靠发送端发送的特定控制信号和接收端的时钟信号。

3. 重传机制FC检测还具备一定的重传机制,用于处理传输过程中出现的错误。

当接收端检测到数据错误时,会向发送端发送一个重传请求,发送端则会重新发送相应的数据。

这样可以保证数据的可靠传输。

二、FC检测的应用技术除了基本原理外,FC检测还涉及一些应用技术,用于提高数据传输的效率和可靠性。

以下是几种常见的应用技术:1. Buffer CreditBuffer Credit是一种流量控制技术,用于控制发送端发送的数据量,以避免接收端的缓存溢出。

在FC检测中,接收端通过发送Buffer Credit的信号给发送端,告知发送端当前接收端的缓存状态,从而控制发送端的数据发送速率。

2. 前向纠错前向纠错是一种纠错技术,用于在数据传输过程中检测和纠正错误。

在FC检测中,前向纠错技术主要通过添加冗余信息来实现。

发送端在发送数据时,会添加一些冗余信息,接收端则通过对接收到的数据进行解码,检测和纠正错误。

纵向冗余校验计算方法

纵向冗余校验计算方法

纵向冗余校验计算方法
纵向冗余校验(Vertical Redundancy Check, VRC)是一种简单的错误检测方法,常用于串行数据传输中对数据的完整性检测。

其基本思想是在每个数据包的末尾添加一个校验码,该校验码是通过将数据包中所有数据的二进制值相加得到的。

如果数据在传输过程中发生了任何错误,那么校验码的值也会发生改变,从而被接收方检测到错误,并进行相应的处理。

纵向冗余校验的计算方法如下:
1. 将数据包中所有数据的二进制值相加。

2. 将相加的结果转换为二进制数。

3. 对转换后的二进制数进行反码处理。

4. 将反码作为校验码添加到数据包的末尾。

例如,对于数据包1011,其计算方法如下:
1. 1 + 0 + 1 + 1 = 3
2. 3的二进制值为11
3. 11的反码为00
4. 将00添加到数据包末尾,得到最终数据包101100。

接收方在接收到数据时,同样进行纵向冗余校验计算,将数据包中所有数据的二进制值相加,并与校验码进行比较。

如果两者不相等,则表明数据包存在错误,并进行相应的处理。

需要注意的是,纵向冗余校验只能检测错误,而不能纠正错误。

如果数据包中存在错误,需要进行重新传输或其他相应的处理。

此外,纵向冗余校验的校验码长度也需要根据数据包的长度进行适当的调整,以保证校验码的有效性。

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output y_output;
output[2:0] state;
reg[2:0] state;
wire y_output;
parameter IDLE='d0,A='d1,B='d2,C='d3,D='d4;
assign y_output = ( state==D && x_input==1 )?1:0;
下面设计一个串行数据检测器。要求是:连续4个或4个以上为1时输出为1,其他输入情况为0。编写测试模块对设计的模块进行各种层次的仿真,并观察波形,编写实验报告。
实验代码:
Verilog程序代码_时钟触发
module seqdet(x_input,y_output,clk,rst,state);
input x_input,clk,rst;
seqdet uut (
.x_input(x_input),
.y_output(y_output),
.clk(clk),
.rst(rst),
.state(state)
);
assign x_input=data[25];
always #10 clk=~clk;
always @ (posedge clk)
end
else
begin
state <= IDLE;
end
A:if(x_input==1)
begin
state <= B;
end
else
begin
state <= IDLE;
end
B:if(x_input==1)
begin
state <= C;
end
else
begin
state <= IDLE;
end
2、掌握用ห้องสมุดไป่ตู้erilog编写可综合的有限状态机的标准模板;
3、掌握用Verilog编写状态机模块的测试文件的一般方法。
实验内容:
在数字电路中已经学习过通过建立有限状态机来进行数字逻辑的设计,而在Verilog HDL硬件描述语言中,这种设计方法得到进一步的发展。通过Verilog HDL提供的语句,可以直观地设计出更为复杂的时序逻辑的电路。
#30 rst = 0; //#2指2ns
#30 rst = 1;
// Wait 500 ns for global reset to finish
#1000 $stop;
end
seqdet m(x_input,y_output,clk,rst,state);
endmodule
仿真波形
RTL级仿真:
综合后门级仿真:
实验过程分析:
一、代码分析
时序时钟触发:
这种做法主要使用状态机,通过一个时钟周期的到来先进行数据的串行输入,然后再对每一个输入数据进行‘1’的判断,如果是检测到‘1’,修改为下一个状态;如果检测到‘0’,则返回初始化状态。以此达到检测是否是连续4个‘1’或以上的目的。
二、仿真分析
时序时钟触发:
在波形上已经很清晰地指出输入数据按时钟上升沿触发输入;该复位的时候,进行了复位;该修改状态的时候修改状态;检测到连续4个‘1’或以上的时候输出高电平。完全达到了设计目的。
实验心得总结:
通过这一次的实验,因为有上一次冒泡实验(涉及状态机)的基础,所以实现起来比较顺利。主要还是加深了对状态机的理解,也发现了书本上的一些小错误。
深圳大学实验报告
课程名称:Verilog数字系统设计
实验名称:串行数据检测器
学院:信息工程学院
专业:电子信息工程班级:2010级电子2班
组号:指导教师:
报告人:学号:
实验时间:2012年11月20日星期二
实验地点南区N411
实验报告提交时间:2012.11.27
实验目的:
1、掌握利用有限状态机实现一般时序逻辑分析的方法;
Verilog测试代码_时钟触发
module Test;
// Inputs
wire x_input;
reg clk;
reg rst;
reg[25:0] data;
// Outputs
wire y_output;
wire [2:0] state;
// Instantiate the Unit Under Test (UUT)
data={data[24:0],data[25]};
//循环左移,最高位与x_input连接
initial begin
// Initialize Inputs
clk = 0;
rst = 1;
#30 rst = 0; //#2指2ns
#30 rst = 1;
data = 'b1100_1111_0001_1111_0011_1101;
C:if(x_input==1)
begin
state <= D;
end
else
begin
state <= IDLE;
end
D:if(x_input==1)
begin
state <= D;
end
else
begin
state <= IDLE;
end
default:state<=IDLE;
endcase
endmodule
//当输入x_input是1时,并且此时更新为状态D,即检测到序列1111(或以上)最后一个1
always@(posedge clk)
if(!rst)//低电平触发复位
begin
state <= IDLE;
End
else
casex(state)
IDLE:if(x_input==1)
begin
state <= A;
通过本次实验,熟悉了状态机的书写方法,重要的是学会了仿真代码的书写方法。并且靠自己读懂了仿真波形。
指导教师批阅意见:
成绩评定:
指导教师签字:
年月日
备注:
注:1、报告内的项目或内容设置,可根据实际情况加以调整和补充。
2、教师批改学生实验报告时间应在学生提交实验报告时间后10日内。
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