實(shí)現(xiàn)模2除法的線路

循環(huán)校驗(yàn)碼的核心邏輯線路是實(shí)現(xiàn)模2除的線路。按照前面介紹的方法，可將模2除的步驟分解歸納為兩種操作：如果被除數(shù)或者余數(shù)最高位的值為0，直接將余數(shù)左移一位；如果被除數(shù)或部分余數(shù)最高位的值為1，用生成多項(xiàng)式G(x)作模2減，然后余數(shù)左移一位。

圖2.2 實(shí)現(xiàn)模2除的邏輯圖
　　對(duì)前述用G(x)=1011產(chǎn)生(7,4)校驗(yàn)碼的例子，可采用圖2.2所示線路，產(chǎn)生3位的余數(shù)。圖中的模2減用異或門實(shí)現(xiàn)，左移一位由移位寄存器實(shí)現(xiàn)；用異或門的輸出控制左邊一位寄存器的D輸入端，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)模2減和左移。用最左一位的取值控制是否做模2減，當(dāng)其為1時(shí)，減去的數(shù)就是生成多項(xiàng)式G(x)=1011。這里，被除數(shù)D是逐位串行送到移位寄存器的，且由CP脈沖同步。




圖2.3 實(shí)現(xiàn)G(x)=1011的線性(7,4)分組碼模2除線路圖
　　由于G(x)固定不變，故G2可省去；只求三位余數(shù)，故G3和T0也失去意義。圖2.2可簡(jiǎn)化為圖2.3(a)。
對(duì)圖2.3(a)的線路來說，在發(fā)送端，輸入信息碼D為1100，串行從低位送入，先左移三位形成1100000，再通過7步模2除，可在移位寄存器 T₃ T₂ T₁ 中得到余數(shù)010；在接收端，對(duì)7位的CRC碼字1100010，執(zhí)行7步模2除之后，若在 T₃ T₂ T₁ 得到000，表明CRC碼字中無任何一位出錯(cuò)；若余數(shù)不為全0，可根據(jù)表2.4確定出錯(cuò)位置。

　　設(shè)T_i為T3T2T1某觸發(fā)器當(dāng)前狀態(tài)，T_i'為次態(tài)，可用次態(tài)方程表示圖2.3(a)的模2除電路： T_3'=T₂, T_2'=T₃⊕T₁ , T_1'=T₃⊕D。
分別用被除數(shù)1100000和1010000驗(yàn)證取得余數(shù)為010和011的工作過程，見表2.6。讀者可用模2除豎式計(jì)算各步結(jié)果并與之比較。
表2.6 圖2.3(a)線路工作過程舉例

步驟	信息碼1100	信息碼1010
	輸入D TTT	輸入D TTT
初態(tài) 1 2 3 4 5 6 7	0 　000 　1 　001 　1 　011 　0 　110 　0 　111 　0 　101 　0 　001 　0 　010	0 　000 　1 　001 　0 　010 　1 　101 　0 　001 　0 　010 　0 　100 　0 　011

　　可以將圖2.3(a)的線路稍加變化，即得到圖2.3(b)的線路，用作為G(x)=1011的系統(tǒng)線性(7,4)分組碼的編碼線路。待編碼信息D由高位端送入，CRC碼由T送出。開始時(shí)，開關(guān)K₁閉合，K₂打到b位置，輸入信息進(jìn)入除法線路的同時(shí)送到T輸出。經(jīng)過4步之后,T₃T₂T₁即為余數(shù)。然后，K₁斷開，K₂打到a，T₃T₂T₁只有移位功能，正好將余數(shù)拼接在信息碼后經(jīng)T送出。圖2.3(b)中，開關(guān)K₁閉合，K₂打到b，T₃T₂T₁及輸出T可表達(dá)為: T=b=D， T_3' =T₂ , T_2' =T₁⊕T₃⊕D, T_1'=T₃⊕D 。 當(dāng)開關(guān)K₁斷開，K₂打到a，T₃T₂T₁及輸出T可表達(dá)為: T=a=T₃⊕D=T₃(D為0)， T_3'=T₂， T_2' =T₁， T_1' =0。信息碼為1100和1010取得的CRC碼1100010和1010011的工作過程見表2.7。

表2.7 圖2.3（b）線路編碼過程舉例

步驟	信息碼1100	信息碼1010
	輸入D TTT 輸出T	輸入D TTT 輸出T
初態(tài) 1 2 3 4 5 6 7	0 　000 　0 1 　011 　1 1 　101 　1 0 　001 　0 0 　010　 0 0 　100 　0 0 　000 　1 0 　000 　0	0 　000 　0 1 　011 　1 0 　110 　0 1 　100 　1 0 　011 　0 0 　110 　0 0 　100 　1 0 　000 　1