介紹FPGA奇偶校驗的基本原理及實現(xiàn)方法

在數(shù)字電路中，數(shù)據(jù)的正確性非常重要。為了保證數(shù)據(jù)的正確性，在傳輸數(shù)據(jù)時需要添加一些冗余信息，以便在接收端進行校驗。其中一種常用的校驗方式是奇偶校驗（Parity Check）。本文將介紹奇偶校驗的基本原理及實現(xiàn)方法，并給出FPGA實現(xiàn)的代碼示例。

一、奇偶校驗原理

奇偶校驗是一種基本的數(shù)據(jù)校驗方式，其原理是在數(shù)據(jù)的尾部添加一個位，使得該位和數(shù)據(jù)中所有1的個數(shù)之和為奇數(shù)或偶數(shù)。由于校驗位的加入，使得數(shù)據(jù)傳輸中一旦數(shù)據(jù)錯誤就能夠被檢測出來，從而保證了數(shù)據(jù)的正確性。

奇偶校驗可以采用兩種方式：奇校驗和偶校驗。

奇校驗:：全部數(shù)據(jù)和該校驗位中“1”的總數(shù)為奇數(shù)，則表示數(shù)據(jù)無誤，否則數(shù)據(jù)錯誤

偶校驗：全部數(shù)據(jù)和該校驗位中“1”的總數(shù)為偶數(shù)，則表示數(shù)據(jù)無誤，否則數(shù)據(jù)錯誤

奇偶校驗的優(yōu)點是簡單、快速，不需要大量計算。但是奇偶校驗只能檢測出錯誤，不能糾正錯誤，因此在實際應用中很少單獨使用，通常與其它更加強大的校驗方式結合起來使用。

以輸出一組16bit數(shù)據(jù)為“1100_0011_1101_0100”為例，這組數(shù)據(jù)中有8個“1”。如果使用奇校驗，則校驗位為1，傳輸數(shù)據(jù)實際為16bit數(shù)據(jù)+1bit奇校驗位，即“1100_0011_1101_0100_1”。如果使用偶校驗，則校驗位為0，傳輸數(shù)據(jù)實際為16bit數(shù)據(jù)+1bit偶校驗位，即“1100_0011_1101_0100_0”。

二、FPGA奇偶校驗設計

1、多位輸入，分別用每位做：與、或、異或

module test(
input [3:0] in,
output out_and,
output out_or,
output out_xor
);
//方法一
assign out_and = in[0] & in[1] & in[2] & in[3];
assign out_or = in[0] | in[1] | in[2] | in[3];
assign out_xor = in[0] ^ in[1] ^ in[2] ^ in[3];

//方法二
assign out_and = ∈
assign out_or = |in;
assign out_xor = ^in;

endmodule

2、奇偶校驗測試

奇偶校驗只要求出其中一個，另一個取反即得到了。

module parity_check(
input [7:0] data_in,
input sel,
output check
);

wire even;// 偶校驗
wire odd;// 奇校驗

assign odd = ^data_in;
assign even = ~odd;

assign check = (sel)?odd : even;

endmodule

測試激勵

module sim(

);

reg clk;
reg [7:0] data_in;

parity_check u_parity_check (
.data_in(data_in),
.sel(1'b0)
);

initial begin
data_in = 0;

#10 data_in = 8'b1011_1000;
#10 data_in = 8'b1011_0000;
#10 data_in = 8'b1111_1000;
#10 data_in = 8'b1011_1100;
#10 data_in = 8'b1011_1010;
#10 data_in = 8'b1111_1010;
#10 data_in = 8'b1011_1001;
#10 data_in = 8'b1011_1101;
#10 data_in = 8'b1011_1011;

#10 $finish;
end

endmodule

仿真測試結果圖：

從圖中可以看出，仿真測試結果與預期一致。

三、總結

奇偶校驗算法很簡單，實現(xiàn)起來也很容易，本文提供了一個比較簡單的方法實現(xiàn)，大家可以參考下。

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2023-06-25 10:05:28

奇偶校驗器的設計方法和特點

奇偶校驗是一種簡單、實現(xiàn)代價小的檢錯方式，常用在數(shù)據(jù)傳輸過程中。對于一組并行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)（通常為8比特），可以計算岀它們的奇偶校驗位并與其一起傳輸。接收端根據(jù)接收的數(shù)據(jù)重新計算其奇偶校驗位并與接收的值

2023-09-05 10:40:46

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什么是奇偶校驗奇偶校驗的基本原理奇偶校驗電路什么意思

什么是奇偶校驗 奇偶校驗的基本原理 奇偶校驗電路什么意思? 奇偶校驗是一種用于檢測二進制數(shù)據(jù)中錯誤的方法。它的基本原理是在二進制數(shù)據(jù)的末尾添加一個額外的位，使得數(shù)據(jù)中二進制 1 的數(shù)量為奇數(shù)或偶數(shù)

2023-10-17 16:16:00

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什么是奇偶校驗電路？奇偶校驗器是時序邏輯電路嗎？

。當數(shù)據(jù)傳輸時，校驗電路會對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行計算并比較校驗位和傳輸字節(jié)中1的數(shù)量是否是偶數(shù)或奇數(shù)，如果與規(guī)定的奇偶位不符，則認為數(shù)據(jù)發(fā)生錯誤。 奇偶校驗電路的基本原理是利用1的個數(shù)來判斷校驗位的值。如果檢測到1的個

2023-10-17 16:16:02

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什么是奇校驗和偶校驗？常見的奇偶校驗方式有哪些？

校驗，以保證正確性。常用的校驗方法有奇偶校驗、循環(huán)冗余校驗（CRC）、海明碼等。 2. 奇偶校驗是一種最簡單的校驗方法，它將一個整數(shù)的二進制表示中1的個數(shù)進行奇偶性判斷，如果為奇數(shù)，校驗位取0，如果為偶數(shù)，校驗位取1。在接

2023-10-17 16:28:18

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