基于DVD應(yīng)用的RS碼譯碼算法優(yōu)化及其VLSI設(shè)計(jì).pdf

1、RS(Reed-Solomon)碼因其具有優(yōu)良的糾突發(fā)錯(cuò)誤和隨機(jī)錯(cuò)誤的能力，而被廣泛用于數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)系統(tǒng)中。本文在研究RS碼的理論和分析DVD標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，對(duì)算法實(shí)現(xiàn)、電路結(jié)構(gòu)、流程控制等進(jìn)行了優(yōu)化，給出了一種基于DVD應(yīng)用的全程流水線(xiàn)糾錯(cuò)糾刪RS-PC譯碼器芯片的VLSI設(shè)計(jì)。該RS-PC譯碼器芯片的特點(diǎn)是全程流水線(xiàn)實(shí)現(xiàn)，面積小，速度快，糾錯(cuò)能力強(qiáng)，可糾錯(cuò)和糾刪，時(shí)序控制簡(jiǎn)單，電路實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)潔，并有較好的擴(kuò)展能力。該芯片可對(duì)DVD數(shù)據(jù)在

2、存儲(chǔ)和讀取中引入的錯(cuò)誤進(jìn)行糾錯(cuò)處理，也可作為IP核，用于DVD伺服控制芯片的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。 本文提出的流水線(xiàn)處理的糾錯(cuò)糾刪RS-PC譯碼芯片主要模塊包括行RS(182，172)譯碼器、列RS(208，192)譯碼器和數(shù)據(jù)塊緩沖管理器。在譯碼器的設(shè)計(jì)中，采用修正的歐幾里德(ME)算法，并將其優(yōu)化，降低了設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，實(shí)現(xiàn)了能夠同時(shí)糾錯(cuò)和糾刪；采用三級(jí)流水線(xiàn)結(jié)構(gòu)，使RS譯碼處理速度達(dá)到每時(shí)鐘一個(gè)符號(hào)；采用模塊復(fù)用的設(shè)計(jì)思想實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵方程

3、的求解，達(dá)到面積優(yōu)化和電路規(guī)整。在數(shù)據(jù)塊緩沖管理器的設(shè)計(jì)中，采用一種基于二維數(shù)據(jù)重排的訪(fǎng)問(wèn)方式，實(shí)現(xiàn)高速高效的DRAM訪(fǎng)問(wèn)。在RS-PC譯碼器芯片的頂層，采用外接DRAM的緩沖管理器，實(shí)現(xiàn)全程流水線(xiàn)處理的RS-PC譯碼器，提高了譯碼的運(yùn)算速度，達(dá)到RS-PC譯碼速度每時(shí)鐘一個(gè)符號(hào)。 本文在DVD標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，定義了RS-PC譯碼器設(shè)計(jì)流程；為驗(yàn)證采用的算法和產(chǎn)生的測(cè)試數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)了RS-PC編譯碼器的Matlab模型；采用Veri