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并行流水結構的RS255/RS233譯碼器設計實(shí)現

作者： 時(shí)間：2010-06-17 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò ) 收藏

由ME算法推導可知，使用脈動(dòng)電路結構實(shí)現ME算法時(shí)，至多使用2級迭代電路即可降低R(x)多項式階數1階。因此，脈動(dòng)電路結構采用32階流水結構電路即可保證迭代算法完成收斂得到最后結果。電路結構如圖4所示。



2.3 錢(qián)搜索和Forney算法

錢(qián)搜索模塊接收KES模塊的錯誤位置多項式信號δ(x)，利用錢(qián)搜索算法逐個(gè)檢查符號位是否發(fā)生錯誤，輸出錯誤位置和錯誤位置多項式的奇數項之和，供EE模塊計算錯誤圖案和糾錯。

設錯誤位置多項式δ(x)可以表達為奇數項和偶數項之和：



并行錢(qián)搜索電路子結構如圖5所示。圖中m表示并行模塊編號數，m=1，2，…，8。所有的乘法器均是常數乘法器，8倍并行結構由圖5所示的8個(gè)同樣的結構組成。



EE(錯誤值計算)模塊根據CS模塊輸出的δodd(x)以及KES模塊輸出的ω(x)計算出錯誤圖案。



EE模塊需要求解w(ai)，電路結構推導過(guò)程和求解δ(ai)的過(guò)程一樣，電路結構也基本相同，這里不再累述。

3 仿真驗證與綜合

上述譯碼器采用自頂向下的設計流程劃分模塊，用Verilog HDL完成RTL代碼的編寫(xiě)，然后在Mentor公司的ModelSim SE 6.1b仿真驗證工具下編寫(xiě)測試代碼進(jìn)行仿真驗證。仿真結果如圖6所示，譯碼器能正確實(shí)現譯碼功能。



因本譯碼器可糾正16個(gè)錯誤，超過(guò)16個(gè)錯誤便不可糾正，在仿真時(shí)譯碼輸入樣本采用了2種：一種樣本不超過(guò)16個(gè)錯誤，另一種樣本超過(guò)16個(gè)錯誤。仿真結果表明，此譯碼器能在不超過(guò)16個(gè)錯誤的樣本下正常譯碼。

譯碼器在Quartus II 8.0上進(jìn)行綜合和優(yōu)化，采用Altera公司Cyclone系列的EP2C15AF256C8芯片為目標器件。譯碼器的工作時(shí)鐘頻率可達85 MHz，數據吞吐率可達5 440 Mb／s，占用邏輯單元數為13 947個(gè)(片內共14 448，占用率為97％)，RAM占用16 698位(片內共239 616位，占用率為7％)。譯碼器性能對比如表1所列。



與參考文獻[4]相比，由于本譯碼器采用了并行結構在增加了不到3倍的硬件資源的情況下，吞吐率時(shí)鐘比(吞吐率／時(shí)鐘)提高了8倍，而且縮短了3／4的澤碼延遲。與參考文獻[5]相比，本文所采用的譯碼器增加了不到3倍的硬件資源，提高了8倍的吞吐率時(shí)鐘比。由于參考文獻[5]采用串行譯碼結構，本文所采用的并行流水譯碼結構較串行譯碼結構縮減了19／20的譯碼延遲。
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