基于FPGA的2M误码测试仪设计

作者：时间：2009-12-04来源：网络收藏

2．2 E1接口电路的设计
E1的标准传输线路码通常采用三阶高密度双极性码(HDB3，high density bipolar)，它是一种双极性归零码，是广泛用于PCM线路的传输码型。本文中的E1接口选用非平衡的75 Ω物理接口(一收一发)。E1接口芯片ET2154是一路E1PCM-30／ISDN-PRI收发器，它集成有时钟数据恢复及发送E1脉冲成型的片内线路接口单元(LIU)和E1帧处理器(Framer)，其各项指标符合ITU-T的G．703、G．704、G．706、G．823建议等要求。ET2154的线路接口功能主要包括三部分。第一是接收器，用于处理时钟和数据恢复；第二是发送器，用于形成波形和驱动E1线路；第三是抖动抑制器。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/191869.htm

(1)E1线路接收接口
当HDB3码流从E1线缆经BNC接口进入，并通过一个1：2的变压器耦合至RTIP租RRNG输入管脚后，其接收模块将允许用户设置寄存器以匹配外部线路的阻抗。ET2154中的数据时钟恢复模块可从HDB3码流中恢复时钟和数据。从HDB3码流中恢复出时钟和数据可通过高倍采样来实现，首先由外部提供一个2．048 MHz的时钟信号，然后由芯片内部PLL将它16倍频到32．768 MHz 。即先对每位HDB3码进行16倍的采样，然后由时钟恢复系统利用16倍的采样时钟来恢复时钟和数据。其E1信号接收示意图如图2所示。

正常情况下(RTIP，RRING有信号输入)，在RCK(接收方向恢复时钟)管脚输出恢复后的时钟信号。而当ET2154被配置成输出NRZ数据模式时，则在RSER管脚输出恢复出的串行数据信号并送入FPGA。
(2)E1线路发送接口
待传输的串行数据流一般由XSER (发送串行数据NRZ)管脚进入ET2154，并在XCK(发送方向输入时钟)管脚接收来自FPGA的2．048 MHz的时钟信号。ET2154主要由内部精密的数模转换器(DAC)来产生要发送到E1线路上的波形，这种波形符合ITU G．703规范。系统中的发送器可将模拟波形从TYIP、TRING管脚通过1：1．36的升压变压器耦合到E1线路上。其E1信号发送示意图如图3所示。

(3) E1线路控制接口
ET2154的工作方式和特性是通过对其外部管脚的控制来实现的。通常将这些控制管脚连接至FPGA的外部I／O口，由FPGA来进行控制。ET2154与FPGA的连接电路如图4所示。ET2154通过内部寄存器的配置来设置其工作方式，FPGA则利用8位数据／地址复用线AD0～AD7来对ET2154内部的寄存器进行设置，从而实现所需要的功能。

3 系统软件设计
在对系统软件进行设计时，可将误码测试系统的功能分为各个功能模块，然后用VHDL语言编程实现FPGA芯片内部各个功能模块的硬件逻辑，最后整合完成设计。本误码测试系统的FP－GA内核中的功能模块有时钟分配模块、序列发送模块、序列接收模块、LCM控制模块、I2C控制模块、RC232串口控制模块、键盘消抖及扫描处理模块、总控制模块等。FPGA内核中各个模块之间的相互关系如图5所示。