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第二部分：ECC （30， 24）RTL实现实战 - 精雕细琢的硬件卫士
理论是基石，实现是关键。本部分将 手把手构建参数化、可综合、高可靠的ECC编解码器 。本部分将以MIPI 协议中Packet Header 用到的ECC(30，24) 为例子，详细介绍其 verilog实现。
1. 模块架构：职责分明
层模块 Verilog
module ecc_correction (i_clk ,i_rst ,i_data ,i_ecc ,i_valid ,o_valid ,o_errortype ,o_data_rcv
);
//... 实例化syndrome_gen
//... 实例化syndrome_decoderendmodulemodule syndrome_decoder(
clk ,
rst ,
addr ,
ena ,
syn_code
);//... 实例化sprom 查找表endmodulemodule sprom(clk,rst_n,addr,dout,clk_en
);// 在 ecc_correction 模块内部
localparam int PARITY_WIDTH = $clog2(DATA_WIDTH) + 1; // 校验位宽计算公式 p = ceil(log2(k)) + 1
localparam int TOTAL_WIDTH = DATA_WIDTH + PARITY_WIDTH; // 编码后总位宽
✅ 工程优势： 使用 $clog2() 系统函数自动计算校验位宽 PARITY_WIDTH 和总位宽 TOTAL_WIDTH。用户只需指定 DATA_WIDTH，模块自动适配， 极大提升复用性 。
2. 编码器（syndrome_gen)实现: 并行异或的艺术
Hamming code编码
assign o_ecc[7:6] = 2'b00;
assign o_ecc[5] = i_data[10]^i_data[11]^i_data[12]^i_data[13]^i_data[14]^i_data[15]^i_data[16]^i_data[17]^i_data[18]^i_data[19]^i_data[21]^i_data[22]^i_data[23];
assign o_ecc[4] = i_data[4]^i_data[5]^i_data[6]^i_data[7]^i_data[8]^i_data[9]^i_data[16]^i_data[17]^i_data[18]^i_data[19]^i_data[20]^i_data[22]^i_data[23];
assign o_ecc[3] = i_data[1]^i_data[2]^i_data[3]^i_data[7]^i_data[8]^i_data[9]^i_data[13]^i_data[14]^i_data[15]^i_data[19]^i_data[20]^i_data[21]^i_data[23];
assign o_ecc[2] = i_data[0]^i_data[2]^i_data[3]^i_data[5]^i_data[6]^i_data[9]^i_data[11]^i_data[12]^i_data[15]^i_data[18]^i_data[20]^i_data[21]^i_data[22];
assign o_ecc[1] = i_data[0]^i_data[1]^i_data[3]^i_data[4]^i_data[6]^i_data[8]^i_data[10]^i_data[12]^i_data[14]^i_data[17]^i_data[20]^i_data[21]^i_data[22]^i_data[23];
assign o_ecc[0] = i_data[0]^i_data[1]^i_data[2]^i_data[4]^i_data[5]^i_data[7]^i_data[10]^i_data[11]^i_data[13]^i_data[16]^i_data[20]^i_data[21]^i_data[22]^i_data[23];3.解码器（syndrome_decoder)实现: 查找表
ECC Correction 模块的核心模块，由解码地址查询出错位置，纠正单bit错误，标注两位及以上的错误。功能由C代码实现，生成一个可查询的文件。
4. 校正错误码
assign o_data_rcv = header^syn_code[31:0]; // 对被检测到的单比特错误取反
5.仿真波形
6. 总结与附件
总结：
通过以上实现，我们成功将汉明码理论转化为一个参数化、可综合的硬件模块。它能够实时检测并尝试纠正单位错，检测双位错（标记为不可纠正），为芯片数据完整性提供基础保障。
附件：
随本文提供的附件包括：ECC校正实现的Verilog 、testbench 和仿真 script， 以及C和Python源代码
sim --- simulation scriptsrc --- source codetb --- test bench filestool --- C code and Python script