课程设计（论文）-基于vhdl的hdb3编译码器的设计

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1、基于VHDL的HDB3编译码器的设计专业：通信工程班级：姓名：学号：指导老师：设计时间：2011/12/7-2011/12/21基于VHDL的HDB3编译码器的设计方案1设计流程1.1可编程逻辑器件的一般设计流程可编程逻辑器件的设计过程是利用EDA开发软件和编程工具对器件进行开发的过程。可编程逻辑器件的一般设计流程如图1-1所示，包括设计准备，设计输入，功能仿真，设计处理，时序仿真和器件编程及测试等七个步骤。图1-1可编程逻辑器件的一般设计流程2HDB3码介绍2.1HDB3码的编/译码规则HDB3码的编码规则：（1）将消息代码变换成AMI码；（2）检查AMI码中的连0情

2、况，当无4个以上的连0传时，则保持AMI的形式不变；若出现4个或4个以上连0时，则将1后的第4个0变为与前一非0符号（+1或-1）同极性的符号，用V表示（+1记为+V，-1记为-V（1）检查相邻V符号间的非0符号的个数是否为偶数，若为偶数，则再将当前的V符号的前一非0符号后的第1个0变为+B或-B符号，且B的极性与前一非0符号的极性相反，并使后面的非0符号从V符号开始再交替变化。举例如下：代码101011000001100001HDB3码+10-10+1-1000-10+1-1+100+1-1V、B-V+B+VHDB3码的特点如下：（1）基带信号无直流成分，且只有很小的

3、低频成分；（2）连0串符号最多只有3个，利于定时信息的提取；（3）不受信源统计特性的影响。HDB3码的特点如下：（1）基带信号无直流成分，且只有很小的低频成分；（2）连0串符号最多只有3个，利于定时信息的提取；（3）不受信源统计特性的影响。HDB3码的译码规则：HDB3码的译码是编码的逆过程，其译码相对于编码较简单。从其编码原理可知，每一个破坏符号V总是与前一非0符号同极性，因此，从收到的HDB3码序列中，容易识别V符号，同时也肯定V符号及其前面的3个符号必是连0符号，于是可恢复成4个连0码，然后再将所有的-1变成+1后变得到原消息代码。举例如下：HDB3码+10-10

4、+1-1000-10+1-1+100+1-1V符号-V+V译码1010110000011000013用VHDL语言设计HDB3编码器设计任务与要求将一串行输入码流编为HDB3码输出（编码部分）；将一串行输入的HDB3码解码后串行输出(解码部分)。3.1HDB3编码器实现的基本原理从编码规则来分析，这个设计的难点之一是如何判决是否应该插“B”，因为这涉及到由现在事件的状态决定过去事件状态的问题。按照实时信号处理的理论，这是没办法实现的。但在实际的电路中，可以考虑用寄存器的方法，首先把信码寄存在寄存器里，同时设置一个计数器计数两个“V”之间“1”的个数，经过4个码元时间后，

5、由一个判偶电路来给寄存器发送是否插“B”的判决信号，从而实现插“B”功能。即首先完成插“V”工作，接着执行插“B”功能。最后实现单极性变双极性的信号输出。这样做的好处是：输入进来的信号和插“V”、插“B”功能电路中处理的信号都是单极性信号，且需要的寄存器的数目可以少很多。另外，如何准确识别电路中的“1”、“V”和“B”。因为“V”和“B”符号是人为标识的符号，但在电路中最终的表现形式还是逻辑电平“1”。解决的方法是利用了双相码，将其用二进制码去取代。例如，代码：110010双相码101001011001这样就可以识别电路中的“1”、“V”、“B”。也可以人为地加入一个标

6、识符（其最终目的也是选择输出“1”的极性）。控制一个选择开关，使输出“1”的极性能按照编码规则进行变化。3.2HDB3编码器的设计过程插“B”插“V”极性转换在HDB3码的VHDL建模思想是在消息代码的基础上，依据HDB3编码规则进行插人“V”符号和“B”符号的操作，且用2位二进制代码分别表示。最后完成单极性信号变成双极性信号的转换。其编码模型如图1所示：消息码HDB3码图3-1HDB3编码实现流程整个HDB3编码器包含3个功能部分：插“V”、插“B”和单极性码转变成双极性码。各部分之间采用同步时钟作用，并且带有一个异步的复位（清零）端口。（1）插“V”模块的实现1)、

7、插“V”模块的建模插“V”模块的功能实际上就是对消息代码里的四连0串的检测即当出现四个连0串的时候，把第四个“0”变换成为符号“V”（“V”可以是逻辑“1”——高电平），而在其他情况下，则保持消息代码的原样输出。同时为了减少后面工作的麻烦，在进行插“V”时，用“11”标识它，“1”用“01”标识，“0”用“00”标识。插“V”符号的设计思想很简单：首先判断输入的代码是什么（用一个条件语句判断），如果输入的是“0”码，则接着判断这是第几个“0”码，则把这一位码元变换成为“V”码。在其他条件下，让原代码照常输出。startCounter=0D