基于vhdl时分复接器设计说明书

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1、创新学分设计说明书创新学分设计题目：基于VHDL的时分复接器设计学院名称：信息工程学院专业：通信工程班级：090421学号：09042130姓名：尧国振评分：指导教师：韦芙芽2012年5月17日目录39一、时分多路复用（TDM）原理………………………………………4二、时分多路复用信号的产生模型……………………………………6三、各功能模块的VHDL建模与程序设计……………………………71、分频器及分频器的VHDL源程序…………………………………72、内码控制器…………………………………………………………93、译码器及其VHDL描述……………………………………………94、时序发生器及其VH

2、DL描述………………………………………105、count32计数器的VHDL描述……………………………………126、nand0_1非门的VHDL描述………………………………………137、内码产生器和内码控制器及其VHDL描述………………………138、输出电路及三态门VHDL描述……………………………………16三．四路复用器系统的VHDL总程序及仿真…………………………17四．心得体会…………………………………………………………21五、附录（子模块仿真图）…………………………………………22六、参考文献…………………………………………………………24引言39在数字通信中,为了扩大传输容量

3、和提高传输效率,通常需要将若干个低速数字码流按一定格式合并成一个高速数据码流,以便在高速宽带信道中传输。数字复接就是依据时分复用基本原理完成数码合并的一种技术，并且是数字通信中的一项基础技术。当今社会是数字话的社会，数字集成电路应用广泛。而在以往的PDH复接电路中，系统的许多部分采用的是模拟电路,依次有很大的局限性。随着微电子技术的发展，出现了现场可编辑逻辑器件(PLD)，其中应用最广泛的当属现场可编程门阵列(FPGA)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)。本文就是用硬件描述语言等软件与技术来实现一个基于CPLD/FPGA的简单数字同步复接系统的设计。在通信系统中，为了提高信道的利用率，使

4、多路信号在同一条信道上传输时互相不产生干扰的方式叫做多路复用。在数字通信系统中主要采用时分多路复用（TDM）方式，把时间划分为若干时隙，让多路数字信号的每一路占用不同的时隙，即多路信号在不同的时间内被传送，各路信号在时域中互不重叠。关键词：数码合并时分多路CPLA/FPGA复用设计一．时分多路复用（TDM）原理39时分多路复用（TDM）是按传输信号的时间进行分割的，它使不同的信号在不同的时间内传送，将整个传输时间分为许多时间间隔，每个时间片被一路信号占用。TDM就是通过在时间上交叉发送每一路信号的一部分来实现一条电路传送多路信号的。电路上的每一短暂时刻只有一路信号存在。因数字信号是有限

5、个离散值，所以TDM技术广泛应用于数字通信系统。图1.1是时分多路复用的原理框图，发送端的各路话音信号经低通滤波器将带宽限制在3400Hz以内，然后加到匀速旋转的电子开关 k1上，依次接通各路信号，它相当于对各路信号按一定的时间间隙进行抽样。k1旋转一周的时间为一个抽样周期T，这样就做到了对每一路信号每隔周期T 时间抽样一次，此时间周期称为1帧长。发送端电子开关 k1不仅起到抽样作用，同时还起到复用和合路的作用。合路后的抽样信号送到编码器进行量化和编码，然后，将信号码流送往信道。在接收端，将各分路信号码进行统一译码，还原后的信号由分路开关k2依次接通各分路，在各分路中经低通滤波器将重建

6、的话音信号送往收端用户。时分多路复用的关键是同步，为了保证正常通信，必须确保收发旋转开关严格同频同相，同频是指旋转开关的旋转速度要完全相同，同相是指当发端旋转开关K1连接第一路信号时，收端旋转开关K2也必须连接在第一路信号上。根据国际电报电话咨询委员会（CCITT）建议，目前TDM采用两种标准系列：一种是欧洲和我们国家所采用的30路系列，即由32个话路组成一个PCM基群,如图1.2所示；另一种是北美和日本等国所采用的24路体系，即由24个话路组成一个PCM基群。S3（t）S1（t）Si(t)S2（t）……S’3（t）S’2（t）S’1（t）……N21K1K2N21低通滤波器PCM编码信

7、道PCM解码低通滤波器低通滤波器低通滤波器低通滤波器Si(t)低通滤波器39图1.1时分多路复用原理框图f0TS0TS1f00tf………TS2TS16TS30TS31125us图1.2PCM30/32路基群系统的帧结构在PCM30/32系统中，抽样频率为8kHz，抽样周期Ts=1/8000=125us，被称为一个帧周期。每个抽样值用8比特表示，所占用的时间tc=125/32=3.9us，被称为一个路时隙。每个比特所占用的时间为tb=3.9/8=