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1、目录引言11 绪论11.1可编程逻辑器件概述11.1.1 可编程逻辑器件的发展历程11.1.2 可编程逻辑器件的特点21.1.3 可编程逻辑器件的一般设计流程41.1.4 现代数字系统的设计方法61.2 VHDL语言概述71.2.1 VHDL语言介绍71.2.2语言特性、功能与特点71.2.3 TOP-DOWN的设计思想简介81.3 Quartus II的介绍91.3.1 Quartus II的产生与发展91.3.2 Quartus II功能概论101.3.3 Quartus II的应用102 HDB3码介绍212.1 数字基带信号212.2 NRZ，AMI，HDB3码之间的对应关系212.3
2、 HDB3码的编/译码规则223 用VHDL语言设计HDB3编码器243.1 HDB3编码器实现的基本原理243.2 HDB3编码器的设计过程243.3 HDB3编码器仿真波形304 用VHDL语言设计HDB3译码器314.1 HDB3解码器实现的基本原理314.2 HDB3解码器的设计过程324.3 HDB3解码器仿真波形335总结355.1 系统设计思路小结355.2 毕设存在的问题及不足365.3 毕设后的感想36致谢37参考文献38附录：基于VHDL语言的HDB3码编/解码器设计程序39摘要现代通信在技术一般的数字通信系统中首先将消息变为数字基带信号，称为信源编码，经过调制后进行传输，
3、在接收端先进行解调恢复为基带信号，再进行解码转换为消息。在实际的基带传输系统中，并不是所有电波均能在信道中传输，因此有基带信号的选择问题，因此对码型的设计和选择需要符合一定的原则。HDB3（High Density Binary3）码是AMI码的一种改进型。HDB3码保持了AMI码的优点，克服了AMI码在遇到连“0”长时难以提取定时信息的困难，因而获得广泛应用。CCITT已建议把HDB3码作为PCM终端设备一次群到三次群的接口码型。我本次毕业设计的主要内容就是基于VHDL语言的HDB3编/解码器的设计，它所要达到的要求就是能从软件方面来实现HDB3编/解码器的基本功能，并能协调整个设计，使之达
4、到预想的要求。设计的核心部分是：在Quartus的软件平台上，用VHDL语言来完成HDB3编/解码器的各个模块的设计并将它们合为一个整体的系统。设计中所用到的知识主要是：对VHDL码型基本原理和特性的认识、对Quartus 软件的熟练操作、对VHDL（超高速集成电路硬件描述语言）的掌握和应用，这些知识都是进行电子设计的基本知识和能力，只有基础知识和能力扎实了，才能更好的进行更高层次的电子设计，所以这个设计也是对电子设计基本能力的很好的锻练。关键字：现代通信 HDB3码 模块 VHDL Quartus 软件 AbstractModern communication in general digi
5、tal communication system in first will change the information into number word signal of base band, is called as letter source coding , transmit after passing modulation, in take over end advanced trip demodulation recovery is the signal of base band, it is news to carry out decode conversion again.
6、 In the actual transmission system of base band,its not all electric waves can transmit in channel , therefore have the option of the signal of base band problem, therefore for option and the design of pattern of sling-load, need to accord with certain principle. HDB3 ( High Density Binary 3 ) code
7、is a kind of improvement of AMI code type. HDB3 code has maintained the advantage of AMI code, have surmounted AMI code in meet company the length of 0 is hard to draw the difficulty of timing information, thus get extensive application. CCITT had suggested that regard HDB3 code as PCM terminal equi
8、pment primary group to the interface pattern of sling-load of three crowd. So my major content of graduated design is designing based on the HDB3 volume / decoder of VHDL language , the requirement that it will reach is the basic skill that can realize HDB3 volume / decoder funcation in software can
9、, and can coordinate entire design , make sure it reach the requirement that anticipated. The key part of my design is: In Quartus software platform on, complete the design of every modular of HDB3 volume / decoder with VHDL language ( modular include: Encoder and decoder) and will them suit for a o
10、verall system. The knowledge that used in design is mainly: It is for the knowledge of the VHDL basic principle and property of pattern of sling-load , for Quartus the skilled operation of software , for VHDL ( exceed the hardware of integrated circuit description language ) grasp and apply , these
11、knowledges are the basic knowledge and ability that carries out electronic design , has only basic knowledge and has strong ability , talent is better to carry out the electronic design of higher level, so this design also is a very good exercise for electronic design basic ability. Keyword: Modern
12、communication HDB3 code modular VHDL Quartu 36引言 现代通信借助于电和光来传输信息，数字终端产生的数字信息是以“1”和“0”2种代码（状态）位代表的随机序列，他可以用不同形式的电信号表示，从而构造不同形式的数字信号。在一般的数字通信系统中首先将消息变为数字基带信号，称为信源编码，经过调制后进行传输，在接收端先进行解调恢复为基带信号，再进行解码转换为消息。在实际的基带传输系统中，并不是所有电波均能在信道中传输，因此有基带信号的选择问题，因此对码型的设计和选择需要符合一定的原则。考虑到当数字信号进行长距离传输时要求线路传输码型的频谱不含直流分量，并且只
13、有很少的低频分量和高频分量。其次，传输码型中应含有定时时钟信息，以利于收端定时时钟的提取，在基带传输系统中，定时信息是在接收端再生原始信息所必需的。再次，实际传输系统常希望在不中断通信的前提下，能监视误码，如果传输码型有一定的规律性，那么就可以根据这一规律性来检测传输质量，以便做到自动监测，因此，传输码型应具有一定的误码检测能力。当然，对传输码型的选择还需要编码和解码设备尽量简单等要求，但以上的几点是最主要的考虑因素。以上要求导致了HDB3码的出现并获广泛应用。HDB3码因具有无直流成分，低频成分少和连0个数最多不超过三个等明显的优点，对定时信号的恢复十分有利， CCITT已建议把HDB3码作
14、为PCM终端设备一次群到三次群的接口码型。本设计就是用VHDL语言实现HDB3码的编/解码器功能。基于VHDL语言的HDB3码编/解码器设计1 绪论1.1可编程逻辑器件概述1.1.1 可编程逻辑器件的发展历程从20世纪60年代开始，数字集成电路经历了小规模集成电路(SSI-SmallScale Interation，几十到几百门)，中规模集成电路(MSI-Medium ScaleIntegration，几百到几千门)，大规模集成电路(LSI-Large Scale Integration，几千到几万门)，超大规模集成电路(VLSI-Very Large Scale Integration，几百
15、万门以上)等几个发展阶段。在此期间先后出现了各种不同类型的数字集成电路，从大的方面可以将它们分为三种类型。1.标准逻辑器件 即中小规模集成电路，如TTL工艺的54/74系列和CMOS工艺的CD4000系列的各种逻辑门，触发器，译码器，多路转换器，计数器和寄存器等逻辑器件就属于这一类。 标准器件的生产批量大，成本低，价格便宜。由于其功能完全确定，版图设计时可将精力投入到提高性能上，因此这种器件的工作速度一般都很快。它是传统数字系统设计中使用的主要器件，但集成度不高,用它设计的系统器件多，功耗大，而且印刷电路版走线复杂，焊点多，致使系统的可靠性降低。应为用户无法修改这类器件的功能，使得修改设计时比较麻烦，改动系统中的一个器件往往就需要重新设计印刷电路。 2.由软件配置的集成电路器件 20世纪70年代以后陆续推出了由软件配置的微处理器(CPU)和单片机等逻辑器件，它们较好的弥补了上述标准逻辑器件的缺陷。这类器件集成度高，逻辑功能可由软件自由配置，因而由它们构成的数字系统灵活性大大增强。但这类器件的工作速度比较底，不能直接用于速度要求特别严格的场合。另外，这类逻辑器件通常需要
