【導(dǎo)讀】已成為當今世界的主要潮流。但是，數(shù)字信號在傳輸過程中，加性噪聲，碼間串擾等都。會產(chǎn)生誤碼，因此需要用信道編碼來降低誤碼率，提高數(shù)字通信的可靠性。電子通信、控制等領(lǐng)域。其中漢明碼是一種能夠糾正一位錯誤且編碼效率較高的線性分。由于它的編譯碼在工程上較易實現(xiàn)，所以應(yīng)用廣泛。與其他的錯誤校驗碼類似，利用一個以上的校驗位，漢明碼不僅可以驗證數(shù)據(jù)是否有效，還能在數(shù)據(jù)出錯。的情況下指明錯誤位置。能，稱為前向糾錯FEC。在數(shù)據(jù)鏈路中存在大量噪音時，F(xiàn)EC可以增加數(shù)據(jù)吞吐量。過在傳輸碼列中加入冗余位可以實現(xiàn)前向糾錯。但這種方法比簡單重傳協(xié)。漢明碼利用奇偶塊機制降低了前向糾錯的成本。最常用的MCS-51單片機匯編語言的漢明碼測試程序。它的有效信息占到了總編碼長度。的70%，測試程序中自動生成11個字節(jié)的原始數(shù)據(jù)。原始數(shù)據(jù)塊的長度、存放地址可。應(yīng)用程序中，就可直接使用。本課題就是研究利用C8051F系列單片機來實現(xiàn)（7，4）漢明碼的編碼。

　　

【正文】 } j=b。 b=0。 } } (7,4)漢明碼的編碼 結(jié)果 位同步的實現(xiàn) 編碼的位同步實現(xiàn) 編碼輸出應(yīng)與編碼位同步輸出上升沿對齊 實驗結(jié)果如圖 31所示： CH1(綠色 )編碼輸出， CH2(黃色 )位同步輸出 圖 31 編碼輸出和位同步輸出 揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 23 漢明碼編碼輸出的實現(xiàn) 硬件連接 設(shè)置 （ 1） 將信號源模塊與單片機二次開發(fā)模塊連接 信號源模塊 單片機二次開發(fā)模塊 1（編碼） BS————————— —— FS————————— —— NRZ————————— —— 2BS————————— —— （ 2）并將 信號源模塊“碼 速率選擇”撥碼開關(guān)設(shè)置為 512 分頻，即 SW0 SW05 撥00000101 00010010。 （ 3）用示波器觀測漢明碼編碼結(jié)果。 圖 32 信號源和單片機的連接 揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 24 圖 33 用示波器觀察漢明碼編碼結(jié)果 CH1(綠色 )編碼輸出 、 CH2(黃色 )輸入信號 NRZ 軟件編譯、下載、運行 （ 1） 用 Keil C 編譯漢明碼編碼程序，調(diào)試正確 （ 2） 用 Silcion laboratories IDE 下載到單片機中 （ 3）運行程序，觀察波形是否正確，完成編碼實驗 在編譯前先進行借口設(shè)置（ USB） ,然 后進行頭文件 和 的添加 Intrinsic functions for C51. Copyright (c) 19882020 Keil Elektronik GmbH and Keil Software, Inc. All rights reserved. ifndef __INTRINS_H__ define __INTRINS_H__ extern void _nop_ (void)。 extern bit _testbit_ (bit)。 extern unsigned char _cror_ (unsigned char, unsigned char)。 extern unsigned int _iror_ (unsigned int, unsigned char)。 揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 25 extern unsigned long _lror_ (unsigned long, unsigned char)。 extern unsigned char _crol_ (unsigned char, unsigned char)。 extern unsigned int _irol_ (unsigned int, unsigned char)。 extern unsigned long _lrol_ (unsigned long, unsigned char)。 extern unsigned char _chkfloat_(float)。 extern void _push_ (unsigned char _sfr)。 extern void _pop_ (unsigned char _sfr)。 endif 編譯： 圖 34 用 Keil C 編譯 如圖可見 編譯結(jié)果顯示： Build target 39。Target 139。 piling ... linking... Program Size: data= xdata=0 code=426 creating hex file from hanmingc... hanmingc 0 Error(s), 0 Warning(s). 則 程序編譯正確 ，可用 Silcion laboratories IDE 下載運行 揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 26 圖 35 用 Silcion laboratories IDE 將程序 寫入 圖 36 NRZ 的同步信號 揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 27 需注意的是， 漢明碼的編碼與解碼均由單片機完成。信號源模塊提供 NRZ 碼及其同步信號，這些輸入信號均接到單片機 I/O 口上，自行分配。 其中所需 分配 I/O 口與“ CMI碼編解碼實驗”相同。 實驗結(jié)果的分析和總結(jié) 實驗 結(jié)果分析 （ 1） 實驗結(jié)果 用示波器觀察漢明碼編碼輸出的波形，如圖 36 其中 CH1(黃色 )為 NRZ輸入波形； CH2(綠色 )為漢明碼編碼輸出波形 圖 37 漢明碼編碼結(jié)果 如圖所示，一個周期內(nèi)的編碼輸出為 0 1001100 1000111 1001100 1000111； 而對應(yīng)的輸入 NRZ 信號源為 1 1001 1000 1001 1000 揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 28 （ 2） 理論結(jié)果 信號源輸入以 4 位為一個信息元，編碼后再形成 3 位監(jiān)督元。 第一位是用來形成位同步的，從第二個碼元開始的 4 位為 1001， 根據(jù) A=[a6， a5， a4， a3， a2， a1， a0]，即 a6 = 1， a5 = 0， a4 = 0， a3 = 1， 由 漢明碼編碼原理產(chǎn)生后三位監(jiān)督元 a2， a1， a0 產(chǎn)生監(jiān)督元： a2 = a6 + a5 + a4 = 1 + 0 + 0 = 1 a1 = a6 + a5 + a3 = 1 + 0 + 1 = 0 a0 = a6 + a4 + a3 = 1 + 0 + 1 = 0 最后所得 7 位漢明碼為 A=[a6， a5， a4， a3， a2， a1， a0] = [1 0 0 1 1 0 0] 同理可得， 當 a6 = 1， a5 = 0， a4 = 0， a3 = 0； a2 = 1， a1 = 1， a0 = 1 最后所得 7 位漢明碼為 A=[a6， a5， a4， a3， a2， a1， a0] = [1 0 0 0 1 1 1] 所以輸入 NRZ 信號源 1001 1000 1001 1000 最終的編碼結(jié)果應(yīng)為 1001100 1000111 1001100 1000111 與本課題的實驗結(jié)果 基本 一致。 實驗結(jié)果總結(jié) 本課題是將（ 7,4）漢明碼用 C51 單片機實現(xiàn)其編碼，使用 C51 語言。 首先 將前 4位信息元編碼的所有可能情況作為數(shù) 組排列，根據(jù)漢明碼的編碼原理對應(yīng)出后 3 位的監(jiān)督元。編寫程序時，由信號源發(fā)出的信號 4 位為組，到數(shù)組里查找相應(yīng)的監(jiān)督元，然后7 位輸出，完成漢明碼的編碼。 由實驗結(jié)果可以看出，當捕捉到同步信號后，對應(yīng) NRZ 信號源信號進行漢明碼編碼。然而第一個信號為同步探測信號，不進行編碼。于是從第二位開始 4 位為一組，進行編碼，形成后 3 位的監(jiān)督元。實驗結(jié)果中， 一個周期內(nèi)的編碼輸出為 0 1001100 1000111 1001100 1000111；而對應(yīng)的輸入 NRZ 信號源為 1 1001 1000 1001 1000。本課題實現(xiàn) 了用單片機對（ 7,4）漢明碼的編碼操作。 揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 29 總 結(jié) 畢業(yè)設(shè)計是 大學(xué)里最后一個作業(yè)，也是最后一次鍛煉自己的機會。需要 將大學(xué)四年所學(xué)的專業(yè)知識和專業(yè)技能融合與運用。 在畢業(yè)設(shè)計選題階段，我們就要根據(jù)自己的興趣和專業(yè)能力選擇合適的畢業(yè)課題。在與指導(dǎo)老師的引導(dǎo)下， 我們 要 深入地學(xué)習(xí)與所選課題有關(guān)的各門課的知識點， 初步認識自己的課題。然后一步一步慢慢摸索前進。 通過這個畢業(yè)設(shè)計，我 覺得我的動手能力提高 了很多。這和以前的課程設(shè)計有所不同，他對專業(yè)課的要求更高。而且它 是你獨立完成的，你必須對整個過程很了解。就像這個漢明 碼編碼，以前只知道簡單的漢明碼的編碼方式，但 在真正做課題的時候，我就要考慮更多的東西。比如幀同步和位同步，如何使用 Keil C 將所編寫的程序下載到單片機芯片上，實現(xiàn)最終效果。對于這樣新的機子，我不是很會使用，但一步步摸索，花了很長時間調(diào)試，在完成畢業(yè)設(shè)計的同時我也學(xué)會了這些軟件的使用。 同時通過對 Keil C 語言的學(xué)習(xí)，已經(jīng)有了閱讀 Keil C 語言并編寫一些簡單的程序的能力，在整個畢業(yè)設(shè)計中，我能夠自己調(diào)試程序，通過看相關(guān)軟件和實驗箱的說明書，熟練使用各種軟硬件設(shè)備。期間雖然出現(xiàn)過很多問題，但我總能夠耐心研究 尋找解決方法，而不是馬上放棄，最后在老師和同學(xué)的幫助下，完成了編譯下載和運行，最終得到了課題預(yù)期的實驗結(jié)果 。同時，我也掌握了通過各種途徑查閱所需的資料并消化為自己的東西的能力。 通過畢業(yè)設(shè)計 ，我把大學(xué)四年所學(xué)的知識融為了一體 ， 將理論化為實踐，我學(xué)到 了很多，相信這些所得對以后的學(xué)習(xí)工作都非常有益。 揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 30 致 謝 這次畢業(yè)論文能夠得以順利完成，是所有曾經(jīng)指導(dǎo)過我的老師，幫助過我的同學(xué)，一直支持著我的朋友們對我的幫助和鼓勵的結(jié)果。我要在這里對他們表示深深的謝意！ 首先要特別感謝我的指導(dǎo)老師 — — 顏彪教授。顏老師在我畢業(yè) 設(shè)計完成過程中給了我很大的指 導(dǎo)，遇到問題的時候給了我很多專業(yè)和硬件上的幫助。讓我獨立的完成，學(xué)會思考。但在我百思不得其解的時候，顏老師 總是能一針見血的幫我指出問題所在，然后讓我自己解決。 讓我在這過程中真正的學(xué)到了東西。 尤其在軟件的使用和下載運行的過程中，在顏老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下，我最終還是一步步將軟件用了起來，也 知道了如何將專業(yè)知識運用到實際操作中。 顏老師嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度給我留下了深刻的印象，使我終身受益。 其次要感謝在實驗室工作的于老師、江老師和寧老師，為我們的畢業(yè)設(shè)計提供了良好的條件，也給予我們很多關(guān)懷和指導(dǎo)。 還要感謝信息工程學(xué)院所有曾經(jīng)為 2020 級電子與通信工程專業(yè)任課的老師，老師們教會我的不僅僅是專業(yè)知識，更多的是對待學(xué)習(xí)、對待生活的態(tài)度。 最后對老師，同學(xué)和家人再次致以我最衷心的感謝！沒有這些指導(dǎo)和幫助，我不能完成這個畢業(yè)設(shè)計課題！ 揚州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 31 參考文獻 [1] 張培人 ，孫力 . 基于 C語言 C8051F 系列 微控制器原理及應(yīng)用 . 2020 年（第 1版） . 北京： 清華大學(xué)出版社 . pp： 179286 [2] 馮桂 ， 林其偉 . 信息論與編碼技術(shù) . 2020 年（第 1 版 ） . 北京： 清華 大學(xué)出版社 . pp： 168184 [3] 張義和 ， 王敏男 . 例說 51 單片機（ C 語言版） . 2020 年 (第 1 版 ) . 北京： 人民郵電 出版社 . pp： 476496 [4] 沈世鎰 ， 陳魯生 . 信息論與編碼 理論 . 2020 年 (第 1 版 ). 北京：科學(xué)出版社 . pp：50100 [5] 張筱華，石方文 . 通信英語 . 2020 年 (第 1 版 ) . 北京：信息產(chǎn)業(yè)部通信工程師認證指導(dǎo)委員會 . pp： 3254 [6] 陳運 ， 周亮 ， 陳新 . 信息論與編碼 . 2020 年 . 電子工業(yè)出版社 . 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