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1、数字光纤通信线路编译码 CPLD 仿真实验实验报告实验目的1. 熟悉m序列NRZ码、任意周期码产生原理以及光纤线路CMI编译码原理。2. 初步熟练Altera公司Maxplus II仿真平台的使用。 3进一步熟悉数字电路设计技巧。4. 基本掌握如何进行 CPLD 的电路设计与仿真。5. 深入理解光纤线路编译码在光纤通信系统中的实际运用方法。二、 实验要求1. 学习使用Altera公司Maxplus II仿真平台进行CPLD数字电路的设计与仿真。2. 设计m序列NRZ码产生电路以及光纤线路CMI编译码电路。m 序列: 伪随机序列;NRZ: 不归零码;CMI 编码规则: 0 码: 01;1 码:
2、00/11 交替;3. 通过 CPLD 仿真确保上述电路的正确设计。4. 总结光纤线路编译码在光纤通信系统中的实际运用。三、 实验内容在MAX+plus II软件仿真环境中， 用绘制原理图的方法建立新工程，设计 CPLD 内部下述电路：15位m序列NRZ码的生成电路；CMI 编码电路；CMI编码输入的选择电路：周期15位m序列与由周期15位二进制码表示的 本组内某学号最后三位（前面可补零）分别选择作为CMI编码输入。CMI 译码电路（在实验室条件下使用统一系统时钟，输入为 CMI 编码输出）； 对所做设计完成正确编译。使用仿真环境完成信号波形仿真oCPLD电路仿真的输入输出信号即各测试点 信号
3、要求如下：输入：系统时钟信号（1Mbps）： 1位；系统时钟信号（2Mbps）： 1位；CMI 编码输入的选择信号： 1 位；输出：周期15位m序列NRZ码：1位；周期 15 位二进制后四位学号： 1 位；CMI 编码输出信号： 1 位；CMI 译码输出信号： 1 位； 对仿真信号波形结果进行原理分析，发现可能的问题并加以解决，得到正确的仿 真结果。四、 设计电路1、 原理图Y4IWT-i -l.-U-rvMB.MS5-.74194引脚功能表：InputsOLriputtClearModeClockSerialParallax4kQ&OoSISORightABcDL工XXXXXKXLLLHXX
4、LXXXKXQgOdoHHHXabCd岂bdHLH1HXXXXHOcnHLHLXXKXLQcnHHLXXXKKQbi 3rHHHLXXXKKQn QboLHLLXXXXXXOdo如图所设计的是LFSREG线性反馈移位寄存器序列产生器。N=4, A=l, B=0, C=0，D=0。f(xl,x2,x3,x4)=x 1x4mi11100111110010111000000001010001101000101101010000111001初态为1000对LFSRSG，除“0”态以外的任一初态，状态转移路径均相同，且所经历的 状态数为2n 1,即把除全“0”以外的状态全部穷尽。称此为最大长度线性反馈
5、移位寄存器序列(简称m序列)。3、学号序列发生器本人学号为521，学号序列发生器产生的15位循环码为000 0101 0010 0001， 采用计数器的方法，15位计数器初始值是0001。D=0, ABC从001-111,输出为 000 0101D=l, ABC从000-111,输出为0010 00014、选择电路selec t信号为0的时候选择的是m序列，为1的时候选择的是学号序列5、CMI编码原理图6、CMI译码根据译码的规则可知，此时的时钟频率应为原来频率的两倍，因此in2输入 为in 1的两倍，即在仿真的时候，ini的半个周期可以设为50ns,in2的半个周期可 设为25ns。信号波形理论分析结果与实际RdIin2k#-別屯maeq dwwfeG# 匚mi5.5uj7.5ujB.Ou&B.qu9.仏9.仙W.J.I . I . I . I . H . I . I . . .H . II HI . L I . I波形图基本与理论分析一致在 CMI 编码后出现了一些毛刺 对编码有一定影响，但不影响解码 在 CMI 译码时出现时延。 原因：译码电路中需要串并转换器，从而引起时延。实验中出现的问题及解决方法CMI编码中，处于0或连0两侧的1编码没有发生反转 不影响解码
