CS21354在手持式2M误码测试仪中的应用

1 手持式2M误码测试仪系统的结构
手持式2M误码测试仪集2M误码测试分析、数据存储、数据图形显示三种功能于一体。该仪器是通过采用嵌入式设计技术，把FPGA、成帧器、LCD控制器等核心部件进行系统集成，并利用LCD图形显示等现代电子系统设计技术的一种综合设计，具有功能强大、技术含量高、体积小、重量轻等特点，携带和操作十分方便，有很强的实用性和良好的市场前景，代表了当今电子测量仪器的一种发展趋势。2M误码测试仪系统的结构如图l所示。

硬件部分中CS21354芯片：接收方向的时钟／数据恢复电路可以接收到的AMI／HDB3编码的E1信号转换为串行的非归零(NRZ)El码流。接收灵敏度为一18 dB，可满足短距离(900米)的应用。发送方向可以产生满足G．703模板的E1波形，满足75 W同轴电缆或120 W双绞线应用。对抖动的抑制特性满足G．823、G．705的要求。FPGA模块：主要用于流量发生和流量统计。外围电路：包括USB接口、LCD及触摸屏、数据输入输出接口、存储单元、语音接口、通信接口、JTAG接口等电路模块和接口。电源模块：提供整个设备的电源供应，包括电池供电和外接电源供电两种方式。由于是手持式设备，采用电池供电时，整个设备应该能待机5个小时、正常工作2个小时以上。
1．1 人机接口模块
人机接口分显示和键盘两部分。显示模块采用可显示汉字和图形的图形点阵式液晶显示屏。汉字显示方便用户使用。图形显示可使用统计图表、曲线等多种显示方式来表达要显示的内容，使显示内容更加生动。由于仪器为手持式的，显示屏的外形要小，所以要求显示像素的尺寸也要小，这样才能有足够的像素点阵。显示屏模块还要带有显示控制器、显示缓冲器和背光电源，以便在现场光线不足时使用。键盘模块分为两组：组合键和功能键。组合键在不同的层次界面下通过软件来控制．实现不同的功能，并在显示屏上显示。而一部分功能必须由功能键来完成，一个单元的键对应一个功能，如控制光标移动的上、下、左、右键。
1．2 2M测试模块
2M测试模块可以完成数字口的全部测试工作，包括HDB3码的编码和解码、时钟提取、测试图案的产生和检测、各种帧格式信号的产生以及告警信号的产生及检测等。本设计采用的是深圳市芯海科技有限公司的CS21354。
CS21354集成了先进的成帧器、收发滑动缓存器和一个片内短、长特理线路接口，当将其用作El接口时，其帧结构符合CCITT G．704、G．706和G．732协议。CS21354内含有El成帧器和3个HDLC控制器，可提供2．048 Mb／s的El数据接口，完成E1信号转换，还具AMI、HDB3及B8ZS线路编码，帧标志的产生、零比特的插入和删除、CRC码的产生和校验、链路检测、错误报警及相应的处理功能。CS21354包括接收线路接口单元(Receive LIU)、抖动消除器(JAT)、背板接口(Backplane interface)、时钟合成适配器(CSAD)、数据接收器(Transmit LIU)、El成帧器(ETST)、发送线路接口单元(Transmit LIU)、微处理器接口(MPU)和连接测试接入端口组(JTAG)、弹性存储单元(ELST)十个主要部分。
1．3 存储模块
存储模块用于记录监测结果，并提供实时时钟，主要器件是非易失性存储器和实时时钟电路，本设计采用Dallas公司的DSl746型模块．内含128 K字节的非易失RAM和实时时钟。它有如下主要特征：集成了NV SRAM、实时时钟、晶振、电源失效控制电路和锂电池；内含的访问时钟寄存器方式与静态RAM完全相同，这些寄存器位于RAM中最高的8个地址；完全的非易失性，可在缺少电源的条件下工作10年以上；带有电池电压指示标志；具有电源失效写保护，允许±10％的VCC电源容差。