基于PCI總線的RS編譯碼接口卡的設(shè)計(jì)與FPGA實(shí)現(xiàn).pdf

1、本課題從研究應(yīng)用于AOS系統(tǒng)的RS(255,223)編譯碼接口卡出發(fā)，深入地分析和研究了糾錯(cuò)碼原理、RS編譯碼算法與設(shè)計(jì)、PCI總線標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計(jì)和FPGA技術(shù)。 隨著科技的發(fā)展，糾錯(cuò)碼技術(shù)在通信領(lǐng)域中起著越來(lái)越重要的作用。RS（Reed-Solomon）碼是一種典型的糾錯(cuò)碼，在線性分組碼中，它具有最強(qiáng)的糾錯(cuò)能力，因而被廣泛應(yīng)用于各種數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，包括AOS系統(tǒng)。本課題是在深入地研究和分析國(guó)內(nèi)外近年來(lái)在RS編譯碼算法及其實(shí)現(xiàn)以及相

2、關(guān)技術(shù)研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，采用FPGA的方式實(shí)現(xiàn)了符合AOS標(biāo)準(zhǔn)的RS編譯碼接口卡。 PCI總線因其在數(shù)據(jù)帶寬、功耗、抗干擾性、開(kāi)放性等方面的優(yōu)良性能，使其在嵌入式計(jì)算機(jī)和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)領(lǐng)域得到了迅速普及和廣泛應(yīng)用。對(duì)PCI總線標(biāo)準(zhǔn)做了深入地研究和分析，采用mealy狀態(tài)機(jī)的方式，實(shí)現(xiàn)了PCI總線控制器。 在設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)RS(255,223)編譯碼接口卡的過(guò)程中，本課題主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作： 1、對(duì)通用的RS

3、編譯碼算法及其相關(guān)的糾錯(cuò)碼原理進(jìn)行深入地分析和研究。 2、對(duì)RS編譯碼器基本電路單元：加法模塊、乘法模塊和求逆模塊，進(jìn)行了研究，在此基礎(chǔ)上，專門(mén)對(duì)乘法模塊進(jìn)行了優(yōu)化，減少了硬件資源的占用。 3、使用上述加法、乘法和求逆的基本電路單元，實(shí)現(xiàn)了RS編碼器。 4、對(duì)較復(fù)雜的譯碼算法進(jìn)行了重點(diǎn)設(shè)計(jì)，采用無(wú)逆BM迭代算法，實(shí)現(xiàn)了譯碼算法。譯碼算法主要包括求伴隨式、關(guān)鍵方程求解、錢(qián)氏搜索和Forney算法等幾部分。在硬件占用

4、資源和時(shí)延上，與常規(guī)算法相比，都有了改善。 5、對(duì)PCI總線標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了深入地研究與分析。 6、采用自上而下的設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)了較困難的PCI總線控制器。從功能上把該控制器分成PCI頂層模塊、配置選擇模塊、基址檢查模塊、狀態(tài)機(jī)轉(zhuǎn)換模塊、奇偶校驗(yàn)?zāi)K和鎖存模塊。 以上所有模塊均采用Verilog HDL語(yǔ)言編寫(xiě)，仿真正確之后，集成為一個(gè)模塊下載到Altera公司生產(chǎn)的Cyclone系列的EP1C12Q240C8芯片中。