7. Построение структурной схемы кодера
Структурная схема кодера строится по полученному ранее производящему полиному g(x)=x9+x8+x7+x6+x5+x4+x3+x2+x1+x0 по нижеследующим правилам. Схема должна быть построена из элементов регистра сдвига, число которых определено старшей степенью указанного производящего полинома, и сумматоров по модулю два, число которых определяется как число знаков сложения в производящем полиноме.
Построенная по указанному выше принципу схема приведена на рисунке 5
Рисунок 5 – структурная схема кодирующего устройства данного отчёта.
Рассмотрим работу этой схемы. Подлежащая кодированию комбинация l передается в линию через ключ К, находящийся в состоянии 1.
После k тактов (окончание передачи в канал информационных элементов и выработки контрольных) ключ К переключается в состояние 2.
Находясь в состоянии 2, ключ К подключает линию к выходу схемы деления, одновременно замыканием входов сумматора обрывает цепь обратной связи и предотвращается тем самым генерирование последовательности импульсов, и на выходе получаем контрольную комбинацию. Таким образом, передаваемая кодовая комбинация V будет состоять из n [20] символов. Причём первые k [11] символов в ней будут соответствовать передаваемой информационной комбинации L, а последующие (n – k) [9] символа – сгенерированной кодером контрольной комбинации
Для описания работы схемы кодера составляются уравнения функционирования элементов регистра сдвига. При этом вводится понятие задержки на один такт; Запаздывание на один такт обозначим символом D. Тогда функционирование схемы будут определять следующие уравнения:
Состояние 1 ключа К: V(x)=l(x); S1=D( l(x)+S1+S2+S3+S4+S5+S6+S7+S8+S9); S2=DS1(x); Sn=DSn-1(x)
Состояние 2 ключа К: S1=D(S1+…+S9+V(x))=D (S1+…+S9+ S1+…+S9)=0
V(x)= S9; S9=DS8; S8=DS7; S7=DS6; S6=DS5; S5=DS4; S4=DS3; S3=DS2; S2=DS1
На выходе кодера получили кодовую комбинацию V=10001010101000101010, которая соответствует теоретическому полиному
V(x)= x19+x15+x13+x11+x9 +x5+x3+x1
8. Построение таблицы состояний элементов регистра сдвига кодера систематического (n, k) кода
Для описания функционирования изображённой на рисунке 5 схемы кодера удобно пользоваться таблицей состояний элементов. Данная таблица построена по уравнениям (5), (6) и (7), приведённым в данном отчёте, и сведена в таблицу 1 настоящего документа. На вход кодера мы подавали информационную комбинацию (3) l=10001010101, что соответствует преобразованной, в одном из выполненных ранее пунктов работы, информационной комбинации. Теоретически было показано, что должна получиться комбинация V=10001010101000101010, соответствующая полученному теоретически полиному V(x). Как можно судить по таблице 1, данная комбинация получена также и аппаратным путём, иными словами, при построении таблицы состояний.
Таблица 1 – Таблица состояний элементов регистра сдвига кодера
№ |
l |
k |
S1 |
S2 |
S3 |
S4 |
S5 |
S6 |
S7 |
S8 |
S9 |
V |
X |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
X19 |
2 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
X18 |
|
3 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
X17 |
|
4 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
X16 |
|
5 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
X15 |
|
6 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
X14 |
|
7 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
X13 |
|
8 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
X12 |
|
9 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
X11 |
|
10 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
X10 |
|
11 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
X9 |
|
12 |
0 |
2 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
X8 |
13 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
X7 |
|
14 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
X6 |
|
15 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
X5 |
|
16 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
X4 |
|
17 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
X3 |
|
18 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
X2 |
|
19 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
X1 |
|
20 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
X0 |