术语和定义
引用
//www.xmece.com/configurable-mixed-signal。
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介绍
二进制串行传输中使用最广泛的技术设备之间共享信息通过有线或无线传输。在这些传输中,数据错误是最重要的一个问题,必须分析获得一个可靠的通信系统。
平价生成/检查方法是使用最广泛的数据传输错误检测技术;一个奇偶校验位是附加到数据传输二进制数据总和的1 s要么是奇数还是偶数。这部分是用来检测在二进制数据的传输错误。
消息包含数据位,校验位,从传感器节点传输到接收节点。在接收节点,计算高比特的消息。如果这个数字不匹配与校验位传播这意味着接收的数据有错误。
有几种不同品牌的商业IC (CD40101 74 hc / HCT280)实现平价发电机/检查程序。补充一个对话框GreenPAK™设计可以积极影响购买力、大小和模块化的设计。例如,一般是相同的GreenPAK目的设计是否可以使用I / O是高电平,校验,或混合。在这个应用程序中,实现一个所需的数字逻辑综合平价发生器/检查器由控制信号实现管理。要做到这一点,应用笔记实现两个变量的奇偶校验检查。第一个变种并行输入,同时验证加载的数据位。第二个变量实现了串行输入,加载数据与异步串行数据传输。要做到这一点,一个串行并行转换中实现GreenPAK。
实现并行输入二进制平价生成器和检查SLG46536V使用。实现串行输入使用SLG46620V变体。
数字通信和校验位
在数字通信中,校验位有点添加到二进制流,以确保1-valued比特的总数是奇数还是偶数。这种技术是一个简单的和广泛使用的方法检测错误。有两种类型的校验位的方法,称为甚至校验位和奇校验位。
奇校验位系统包括计数的出现的位值为1的数据流。如果人数是偶数,校验位的值设置为1,所以出现的总数高比特在整个流包括校验位是奇数。如果高比特的数是奇数,校验位的值是0。一个例子所示图1。
即使校验位方法采用逆逻辑。如果计数的比特值1是即使在数据流,校验位的值设置为0的总菌数高比特在整个流包括平价偶数。如果比特值为1的数是奇数,奇偶校验位设置为1,所以整个流有偶数个高比特。
检测错误,接收器必须计算接收到的校验位的二进制数据流和比较它与接收到的校验位。如果奇偶校验位是相同的,没有检测到一个错误。如果他们不同,检测到一个错误。
校验位仅用于检测错误。它不能正确的任何错误,因为它是不可能确定哪些流中有些是不正确的。如果收到错误的二进制流,接收方必须丢弃它。
这使得校验位错误方法不适合高噪声信号比媒介,因为一个成功的传播需要花很长时间。这种方法的优点是,它只需要一个检测错误,可以增加传输的数量在一段时间内。
作为一个例子,一个奇怪的校验位发射机传输之前分析的流。如果一个流的变化,接收方获得一个不同的校验位是否与传播。这种效果所示图3。
奇偶校验位用于应用程序需要一个简单的错误检测器和可以亚博国际官网平台网址重复如果出现错误传播。最重要的应用是在串行数据传输。它是基于一个通用格式7或8位数据位,校验位,和一个或两个停止位。
其他应用程序亚博国际官网平台网址的奇偶校验位是SCSI总线,PCI总线,许多微处理器指令缓存。因为L-cache数据只是一份主内存,它可以忽视和取出如果发现损坏。
逻辑实现
的主要优势之一的校验位错误检测的简单计算。获得偶同位只需要执行模2和,或XOR,数据位的二进制流获取校验位。
一旦获得偶同位,奇宇称可以连一个的逆。
正如之前提到的,这个应用程序注意实现两个二进制平价生成器和检查程序的变体。都有一个输出,一个奇怪的输出,将高水平是否检测到相应的奇偶校验。同时,他们有一个允许输入。如果启用高,计算奇偶校验。否则,平价输出都设置为低电平。
在并行变异,发电机或检查获得的校验位9-length二进制流。这个长度,它可以使用的发电机作为处理器的9位或超过9位的处理器只使用MSB(9位)作为级联输入另一个处理器。
在图4的逻辑图9-bit长度平行输入奇偶校验检查。
表1显示了一个奇偶校验的功能表生成器和检查程序。
|
D0-D8 |
启用 |
即使输出 |
奇怪的输出 |
|---|---|---|---|
|
XXXX |
0 |
0 |
0 |
|
即使输入 |
1 |
1 |
0 |
|
奇怪的输入 |
1 |
0 |
1 |
在串行变体,输入阶段包括串行并行转换,所以转换器的输出连接到平价发生器电路。这个方案所示图5。
这变种还包括一个额外的输入级联,所以更多的比特可以使用几个8位奇偶校验检查处理。
串行并行数据转换是基于对话框的一个- 1120。
当没有数据串行输入插口串行总线是高高举起。当发送一个字节,一个逻辑低起始位字节表示传输之前发送。之后,8个数据位发送最后一个停止发送高级一点。这个序列中可以看到图6。
几GreenPAKICs串并联的SPI块可用于实现转换。串行通信必须有9600波特率。
一个下降沿检测是检测起始位实现的。当它检测到,标记位设置一个连接两个计数器/延迟触发。其中一个名为计时器,配置为一段时间内相同期限(1/9600)。另一个柜台,名为帧延迟,配置有一个延迟时间等于10位帧期间(10/9600)。
这些计时器,SPI块连接,这样串行数据输入插口连接到莫西人输入和位定时器的输出连接到CLK。八个数据位由SPI接收块。
额外的逻辑是用来控制时钟信号,当框架内运行,SPI时钟停止在寄存器和数据。
更多细节的SPI平行转换器可以在对话框中找到的- 1120。
实现和配置
如之前所述,有两种变体平价生成器和检查程序,实现了两种不同的对话框GreenPAK年代。
与SLG46536V并行输入变量实现。
实现反演,如所示图49附近地区的使用,配置为逆变器。这中可以看到图7。
|
|
XOR实现获得每一咬的结果数据通过使用两个4比特附近地区。配置所示图8。没有更多2比特附近地区,两者之间的XOR轻咬处理与3-bit LUT3第三输入连接到接地。
获得结果的处理9日输入,3-bit LUT11和3-bit LUT12使用连接输入2到地面。配置所示图9和图10分别处理XOR和XNOR。
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|
最后,甚至一些零星单独和叉使钻头和VDD使用3-bit LUT14和3-bit LUT15分别。这些配置中可以看到图11和图12。
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|
整个并行输入奇偶校验生成器和检查程序设计中所示图13。
与SLG46536V串行输入变量实现。它有两个矩阵可以相互连接,其中一个是用于实现串行并行转换器实现平价和其他逻辑。
在图14和图15所示可以看到的矩阵0 SLG46536V实现串行并行转换器。
销10用作串行数据输入。如前所述,一个下降沿检测器与P DLY0延迟输出实现。这个信号是用来表示接待开始,由DFF0和DLY6举行。
一旦传输已经开始,CNT2生成一个信号频率等于9600。这是通过把输出的时钟振荡器,它对应于内部控制的环形振荡器2比特L1。CNT2配置中可以看到图16。
SPI接收到的数据块,S2P中配置模式和一个8位的数据长度。这中可以看到图17。
启用了接待直到CNT5达到最大,这是配置为8/9600收到八个数据位。柜台使用内部RC振荡器(2 MHz)除以24。其配置中可以看到图18。
一旦接收到数据,它是处理的逻辑矩阵1中实现。矩阵1中可以看到图19。
数据位得到并行输出的SPI模块。实现八个比特的XOR 3-bit LUT10, 4比特LUT1, 2比特LUT4和2比特LUT5。最后,2比特LUT6和2比特LUT7实现XOR和XNOR级联分别输入(销12)。使控制和叉3-bit LUT8 LUT9。
结果
测试实现,二进制平价生成器和检查程序的两个变量分别进行了分析。
并行输入奇偶校验发电机测试通过生成已知数据处理的发电机输出可以检查。在这种情况下,数据被使用
数据 |
0 x1110011 |
X有点改变定期从0到1。这样,一个奇怪的结果是预期当X = 0甚至结果预计当X = 1。
输入信号和奇怪的甚至检测输出,用逻辑分析仪测量。在图20,记录的信号显示正确的行为。
串行输入奇偶校验发电机变体是由独立测试传输两个字节,处理它们,并验证结果。传输字节被选出的分析一个奇怪的字节,字节。
在奇怪的数据情况下,数据被使用
奇怪的数据 |
11001101 |
在图21、串行输入数据和奇怪的甚至检测输出,显示登录逻辑分析仪,。
奇怪的产量低,直到收到奇怪的数据。之后,奇怪的检测输出很高,甚至检测输出很低。
即使数据情况下,使用的数据是10011001。
在图22、串行输入数据和奇怪的甚至检测输出,显示登录逻辑分析仪,。
在这种情况下,先前的奇怪的数据发送所以的输出很高,甚至输出低之前接收的数据。即使在收到数据后,奇怪的检测输出较低,甚至检测输出高。
结论
在这个应用程序中,我们实现了两个变量的一个二进制平价生成器和检查程序用作数据传输的错误检测技术。一个奇偶校验位是添加到数据传输的数量1 s要么是奇数还是偶数。这部分是用来检测在二进制数据的传输错误。几个商业集成电路可以替换对话框GreenPAK年代,这样可以减少应用程序的大小和成本。两个变量显示如何可以并行或串行数据输入方法。这是有用的应用平价发电机在不同的应用程序。亚博国际官网平台网址