使用Verilog可以方便地实现复杂的设计。现在,设计复杂性增加,设计需要针对低功率、高速和最小面积进行优化~
经典电路设计是数字IC设计里基础中的基础,盖大房子的第一部是打造结实可靠的地基,每一篇笔者都会分门别类给出设计原理、设计方法、verilog代码、Testbench、仿真波形。然而实际的数字IC设计过程中考虑的问题远多于此,通过本系列希望大家对数字IC中一些经典电路的设计有初步入门了解。能力有限,纰漏难免,欢迎大家交流指正。快速导航链接如下:
奇偶校验是一种简单、实现代价小的检错方式,常用在数据传输过程中。对于一组并行传输的数据(通常为8比特),可以计算岀它们的奇偶校验位并与其一起传输。接收端根据接收的数据重新计算其奇偶校验位并与接收的值进行比较,如果二者不匹配,那么可以确定数据传输过程中岀现了错误;如果二者匹配,可以确定传输过程中没有出错或者出现了偶数个 错误(出现这种情况的概率极低)。奇偶校验包括奇校验和偶校验两种类型。
加法和减法等算术运算在处理器逻辑的设计中起着重要作用。任何处理器的算术逻辑单元(ALU)都可以设计为执行加法、减法、增量、减量运算。算法设计由RTL Verilog代码描述,以实现最佳区域和较少关键路径。本节用等效的Verilog RTL描述描述执行算术运算的重要逻辑块。
目的:不仅仅是解题,更多的是想从真实的FPGA和数字IC实习秋招和实际工程应用角度,解读一些【笔试面试】所注意的知识点,做了一些扩展。
Problem 35: Always nolatches(Always nolatches)
好久没更新文章了,这篇文章写写停停,用了近一周的时间,终于写完了,谢谢大家的关注。本篇文章介绍,串口协议数据帧格式、串行通信的工作方式、电平标准、编码方式及Verilog实现串口发送一个字节数据和接收一个字节数据。
UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,通用异步收发器)是一种双向、串行、异步的通信总线,仅用一根数据接收线和一根数据发送线就能实现全双工通信。典型的串口通信使用3根线完成,分别是:发送线(TX)、接收线(RX)和地线(GND),通信时必须将双方的TX和RX交叉连接并且GND相连才可正常通信,如下图所示:
奇偶校验位是一种用于检测和纠正数据传输中出现的错误的机制。在数据传输过程中,数据被分割为固定大小的块,一般为一字节(8 位)。每个字节都会附加上一个奇偶校验位,用于表示该字节中 1 的个数是奇数还是偶数。
在计算机网络和数据通信领域,为了确保数据的完整性和准确性,通常会采用各种校验码技术。其中,奇偶校验、循环冗余检验(CRC)和海明校验是三种常见的校验方法。它们各自有不同的特点和应用场景。
奇偶校验码 特点 : 该编码方法 , 只能检查 奇数个 比特错误 , 如果有 偶数个比特错误 , 无法检查出来 , 检错率是
例题: 在给定一个的整型数组中,已知其中只有一种数出现了奇数次,其余数出现了偶数次。现在需要设计一个算法,来找到该出现了奇数次的数具体是多少。(限制时间复杂度为:O(N),空间复杂度为:O(1)) 题解: 异或运算原理:
奇偶校验码是最简单的一种校验码。它通过在数据中添加一个比特位,使得数据中的1的个数为奇数或偶数,从而验证数据的正确性。例如,对于一个字节(8位)的数据,奇偶校验码可以是最高位为0或1,使得整个字节中1的个数为偶数或奇数。
奇偶校验算法(Parity Check Algorithm)是一种简单的错误检测方法,用于验证数据传输中是否发生了位错误。通过在数据中添加一个附加的奇偶位(即校验位),来实现错误的检测和纠正。
之前发的IIC相关分析,你会发现有一个SCL时钟线存在,因此它的通信方式被归类于同步通信,这次要讲述的是串口通信,而串口与IIC不同,通信方式属于异步通信,因此UART全称叫做:通用异步收发器。
串行通信是指利用一条传输线将资料一位位地顺序传送。特点是通信线路简单,利用简单的线缆就可实现通信,降低成本,适用于远距离通信,但传输速度慢的应用场合。 异步通信以一个字符为传输单位,通信中两个字符间的时间间隔多少是不固定的,然而在同一个字符中的两个相邻位间的时间间隔是固定的。 数据传送速率用波特率来表示,即每秒钟传送的二进制位数。例如数据传送速率为120字符/秒,而每一个字符为10位(1个起始位,7个数据位,1个校验位,1个结束位),则其传送的波特率为10×120=1200字符/秒=1200波特。 数据通信格式如下图:
如果你的主机中有三个硬盘(不是分区),里面保存的数据非常重要,那么你会想怎么对这些数据进行备份。最简单的办法是再买几个硬盘,把数据全部拷贝到备份硬盘。如果你的主机上挂载着十个盘,那么你就得买十个硬盘用来备份。 对于企业级的大型机,一个应用系统上少则挂载二十多块硬盘,多着上百块,如果对其进行备份,我们不可能使用等量的硬盘。 这时我们就得考虑其他的备份策略。 最近学习了一种称为RAID5的备份策略,感觉很神奇,分享给大家。 首先我们应该明白什么是异或运算: 0100^0101=0001 异或运算的规则是同则为假,异则为真(0为假,1为真), 0^1^0^1^1^0=1 当异或计算中,1的个数为奇数时,几个等于1,为偶数时等于0。 然后让我们来进行一个计算 0^1^0^1^*=1 请问*为何值? =1 如果每一个0 1 都对应硬盘中的一个bit,看看下面的情况:
比特在传输过程中可能会产生差错,1可能会变成0,0也可能会变成1,这就是比特差错。比特差错是传输差错中的一种。
基于Verilog实现标准串口协议发送8位数据:起始位 + 8位数据位 + 校验位 + 停止位 = 11位,每1位的时间是16个时钟周期,所以输入时钟应该为:波特率*16,带Busy忙信号输出。实现方法比较简单,数据帧的拼接、计数器计时钟周期,每16个时钟周期输出一位数据即可。
在过去的50到60年中,检错与纠错技术有了长足的发展。现今我们对检错和纠错理论有了更好的理解,并且该理论还在不断的发展。编码理论已经成为一个特殊的技术领域,主要研究检错与纠错技术及其背后的数学理论。这里我们将从应用角度讨论不同的检错与纠错技术,不过多地涉及数学细节。
计算机中的校验码(Check Code 或 Error-Detecting Code)是用于检测数据在存储或传输过程中是否发生错误的一种机制。校验码通过在数据中添加额外的信息来实现,这些信息可以在数据接收端被用来检查数据是否完整、正确。校验码的使用非常广泛,包括内存校验、网络通信、数据存储等多个领域。
UART即通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter),它是一种串行通信的物理接口形式。它将要传输的资料在串行通信与并行通信之间加以转换。作为把并行输入信号转成串行输出信号的芯片,UART通常被集成于其他通讯接口的连结上。
Problem Description A bit string has odd parity if the number of 1’s is odd. A bit string has even parity if the number of 1’s is even.Zero is considered to be an even number, so a bit string with no 1’s has even parity. Note that the number of 0’s does not affect the parity of a bit string.
a: 对17辗转相除,得到其二进制为010001,八进制为21,十六进制为0x11。注意二进制必须是010001,而不是10001,不能缺少符号位
1) 根据补码的定义求补码。 [x]补码 = 模 + x(mod模) ,x可正可负,利用这种方法需要事先求出 模的值。
UART作为异步串口通信协议的一种,工作原理是将传输数据的每一个字符一位一位地传输。其中每一位(bit)的意义如下:
相关博文1单独介绍了各种类型的移位寄存器,其中就包括串行输入并行输出移位寄存器(SIPO)以及并行输入串行输出移位寄存器 (PISO)。移位寄存器有如下功能:
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📚 文档目录 合集-数的二进制表示-定点运算-BCD 码-浮点数四则运算-内置存储器-Cache-外存-纠错-RAID-内存管理-总线-指令集: 特征- 指令集:寻址方式和指令格式 基本思想 方法: 添加一些位来存储附加信息以便校正 过程: 读入:M 位的数据 D 通过函数 f 产生 K 位的校验码 C 被读出:通过 f 由D’ 生成 C’’与 C’ 相比较 无错误: 发送 D’ 有错误并可以纠正,发送 D’’ 有错误且不能纠正, 报告 奇偶校验法 过程D=D_M…D_2D_1 奇校验: D_M
1553B总线组成包括总线控制端(BC:Bus Control)、远程终端(RT:Remote Terminal)和总线监视端(MT:Monitor Terminal)。
在上期,我们提到了,在现代的计算机中,为了提升数据传输的速率,突破并行总线的限制,把内存总线和PCI总线都进行了串行化。为了避免外界电磁信号对高频传输线的干扰,串行总线一般以差分线的方式实现,也就是通过A线和B线的电平差来表示0和1。由于此种传输方式需要把以8bit为单位的字节流转化为bit流,进行串行化(Serializer)发送,接收时将bit流进行反串行化(Deserializer),转换回字节流。因此,串行总线也被称为SerDes信号线。
因为平时工作是基于串口通信开发,之前群里有人问串口通信怎么搞,正好自己也想总结一下平时开发经验,便准备写几篇关于串口通信的文章。
BCD (Binary Coded Decimal)码是一种至少用四位二进制编码表示一位十进制数的代码。BCD码仅表示十进制数的十个数码,即0~9,所以有些码是禁用码。
1.不同进制之间无法进行大小比较,必须转为同一个进制才能比,一般比较的时候都转为十进制。
这两个内存条中,为什么一个是 8 个颗粒,另一个是 9 个颗粒呢?这个故事还要从比特翻转说起。
通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter),通常称作UART,是一种异步收发传输器。将数据由串行通信与并行通信间做传输转换,作为并行输入称为串行输出的芯片。
三种语句表达式的值是按从上到下的顺序来与分支条件的比较,如果相等,则不再与下面的分支相比较而直接执行该分支的语句
计算机系统是由软硬件共同组成,协同运行程序。计算机的基本硬件由 运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备 5 大部件组成。其中,运算器和控制器等部件集成到一起的部分称为中央处理器(CPU)。CPU 是硬件系统的核心,用于加工处理各种数据,能完成各种算术、逻辑运算以及控制功能。
目前计算机中用得最广泛的字符集及其编码,是由美国国家标准局(ANSI)制定的ASCII码(American Standard Code for Information Interchange,美国标准信息交换码),它已被国际标准化组织(ISO)定为国际标准,称为ISO 646标准。适用于所有拉丁文字字母,ASCII码有7位码和8位码两种形式。
1943-1946年美国宾夕法尼亚大学研制的电子数字积分器和计算机ENIAC是世界上第一台电子计算机。
据说刚过去的高考数学很难,小编当年上学时挺喜欢数学的,最近特意复习了一下CRC校验的计算过程。
在服务器硬件中,内存是一种至关重要的组件,它对服务器的性能和稳定性起着决定性的作用。特别是在处理大量数据和复杂任务时,高质量的内存可以带来显著的性能提升。然而,在选择内存时,有两种主要类型的内存需要考虑:ECC 内存和非 ECC 内存。这两种内存类型有各自的优点和缺点,选择哪种类型的内存取决于特定的应用需求。
计算机只能处理0、1,如果需要处理文字,要先将文字转成数字。最早的计算机将8个比特(bit)作为一个字节(byte)
本章节内容的作用在于:从宏观感受物理层信道编码在整个物理层协议栈中的位置和作用,无需深究每个环节。主体内容从第2章节开始。
最近的工作中,要实现对通信数据的CRC计算,所以花了两天的时间好好研究了一下,周末有时间整理了一下笔记。
概括地说,传输中的差错都是由于噪声引起的。噪声有两大类:一类是信道中所固定的、持续存在的随机热噪声;另一类是由于外界特定个的短暂原因所造成的冲击噪声。前者可以通过提高信噪比来减少或避免干扰,而后者不可能靠提高信号幅度来避免干扰造成的差错,是产生差错的重要原因。
随着 FPGA/CPLD 器件在控制领域的广泛使用,开发嵌于 FPGA/CPLD 器件内部的通用异步收发器,以实现 FPGA/CPLD 开发系统与 PC 机之间的数据通信是很有实际意义的。FPGA/CPLD与单片机、ARM等器件不同,它内部并没有集成UART,因此要实现串行通信必须要独立开发UART模块。
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