基于FPGA(7,4)汉明码编译码器设计

本科毕业论文

院系信息科学与工程学院

专业通信工程

题目基于FPGA的（7,4）汉明码编译码器设计年级11 学号2011020400021 学生姓名胡帅

指导老师陈珍职称讲师

论文提交日期2015. 04. 22

南京大学金陵学院

毕业设计（论文）

作者: 胡帅学号：2011020400021 系部: 信息科学与工程学院

专业: 通信工程

题目: 基于FPGA的（7,4）汉明码

编译码器设计

指导老师

提交日期2010年4月22日

摘要

数字信号在信道中传输的过程中，由于受到正态分布白噪声等干扰信号影响，马元将会遭到破坏，称这种现象为码间干扰。码间干扰可由乘性干扰和加性干扰引起。乘性干扰可以采用均衡的办法纠正，而加性干扰则需要采用差错编码的方法解决。差错控制编码又称为纠错编码[1]。线性分组码就是纠错编码的一种，而汉明码又是一种可以纠错一位错码的典型的线性分组码。

本文用Verilog语言实现了基于FPGA的（7,4）汉明码码的编译码器。首先介绍了本次实验需要用到的软件以及硬件、简单复习了Verilog语法知识与数字电路有关知识。然后进行详细地阐述汉明码的编码和译码的基本原理，在此期间加入了按键去抖、伪随机信号发生器、8位8段数码管控制等模块。最后在此基础上设计出了基于FPGA的（7,4）汉明码的编译码器，编写出了基于Verilog实现编译码功能的源程序，并且通过Xilin ISE的仿真。

关键词：（7,4）汉明码； Verilog； FPGA； Xilin ISE

ABSTRACT

In the process of digital signal transferring between signal channel ,code elements will be destructed since some interference signal such as white noise, ect. we call this phenomenon intersymbol interference. Intersymbol interference can be caused by multiplicative and additive interference.Multiplicative interference can be corrected by using balancing approach, but you need to use the error coding solutions to solve additive interference.Error control coding, also known as error correction coding. Is a linear block code error correction coding, and Hamming code is a way to correcting an error code of typical linear block code.

This thesis has finished the encode and decode of the ()Hamming code by using V erilog programming language. First, introduced the software and hardware in this experiment. After a simple review of the verilog syntax knowledge and knowledge of digital circuits. encoding and decoding fundamentals of the Hamming code and digital circuits. On this basis, Then I has elaborated the basic principles of Hamming encoding and decoding . In the meantime, I has joined the None Jitter Keys、Pseudo Random Signal Generator and 8 8 segment LED control module.Finally Ihas wrote the source code which can realize the encoding and decoding functions based on by the Field Programmable Gate Array (FPGA) by V erilog programming language and succeed in emulating on the Xilinx ISE Desgin Suite. Keywords：the (7,4) Hamming code；V erilog programming language；the Field Programmable Gate Array (FPGA)；Xilinx ISE Desgin Suite

目录

摘要 (i)

ABSTRACT (ii)

目录 (iii)

第一章绪论 (1)

1.1 引言 (1)

第二章实验软件与硬件简介 (2)

2.1 Xilinx ISE简介 (2)

2.1.1 Xilinx ISE简介 (2)

2.1.2 Xilinx ISim Simulatior 简介 (2)

2.2 QuartusⅡ简介 (2)

2.3 V5核心板简介 (2)

图2-3数码管电路 (4)

第三章 Verilog HDL编程基础知识 (5)

3.1 Verilog HDL简介 (5)

3.2 Verilog HDL语法知识 (5)

3.2.1 常量、reg型和wire型变量 (5)

3.2.2 赋值语句 (6)

3.2.3 测试文件与连接文件 (6)

第四章汉明码 (8)

4.1 汉明码编码原理 (8)

4.2 汉明码译码原理 (10)

第五章（7,4）汉明码的设计与仿真 (12)

5.1 (7,4)汉明码编译码器顶层文件 (12)

5.1.1 （7,4）汉明码编译码器顶层文件 (12)

5.1.2 （7,4）汉明码编译码器设计原理图 (13)

5.1.3 连接文件的仿真图 (14)

5.2 分频模块 (15)

5.2.1 分频原理 (15)