基于PCI總線的RS編譯碼接口卡的設計與FPGA實現(xiàn).pdf

1、本課題從研究應用于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碼原理、RS編譯碼算法與設計、PCI總線標準與設計和FPGA技術。 隨著科技的發(fā)展，糾錯碼技術在通信領域中起著越來越重要的作用。RS（Reed-Solomon）碼是一種典型的糾錯碼，在線性分組碼中，它具有最強的糾錯能力，因而被廣泛應用于各種數(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內(nèi)外近年來在RS編譯碼算法及其實現(xiàn)以及相

2、關技術研究進展的基礎上，采用FPGA的方式實現(xiàn)了符合AOS標準的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、開放性等方面的優(yōu)良性能，使其在嵌入式計算機和工業(yè)控制計算機領域得到了迅速普及和廣泛應用。對PCI總線標準做了深入地研究和分析，采用mealy狀態(tài)機的方式，實現(xiàn)了PCI總線控制器。 在設計與實現(xiàn)RS(255,223)編譯碼接口卡的過程中，本課題主要進行了以下幾個方面的工作： 1、對通用的RS

3、編譯碼算法及其相關的糾錯碼原理進行深入地分析和研究。 2、對RS編譯碼器基本電路單元：加法模塊、乘法模塊和求逆模塊，進行了研究，在此基礎上，專門對乘法模塊進行了優(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，實現(xiàn)了RS編碼器。 4、對較復雜的譯碼算法進行了重點設計，采用無逆BM迭代算法，實現(xiàn)了譯碼算法。譯碼算法主要包括求伴隨式、關鍵方程求解、錢氏搜索和Forney算法等幾部分。在硬件占用

4、資源和時延上，與常規(guī)算法相比，都有了改善。 5、對PCI總線標準進行了深入地研究與分析。 6、采用自上而下的設計方法，實現(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)機轉(zhuǎn)換模塊、奇偶校驗模塊和鎖存模塊。 以上所有模塊均采用Verilog HDL語言編寫，仿真正確之后，集成為一個模塊下載到Altera公司生產(chǎn)的Cyclone系列的EP1C12Q240C8芯片中。