光纤实验报告--数字光纤通信线路编译码CPLD仿真实验

1、数字光纤通信线路编译码CMI 实验班级：姓名：一、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、实验内容：1 学习使用Altera公司Max plus 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：

2、 01；1 码:： 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、实验要求 :在 MAX+plus II 软件仿真环境中，1.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位二进制码表示本组内某学号最后四位（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）。2.对所做设计完成正确编译。3 使用仿真环境完成信号波形仿真。CPLD电路仿真的输入输出信号即

3、各测试点数信号要求如下:输入：电路的总复位信号：1路（位）；系统时钟信号（2Mbps）:1 路;CMI编码输入的选择信号:1 路;输出：周期15位m序列NRZ码：1路;周期15位二进制后四位学号：1路;CMI编码输出信号：1路;CMI译码输出信号：1路;4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、工作原理:设计电路总图: vr3口- Mei 二!pkl片M dfeBafl JM»a W.g * * 5丄I IT弓 .211直|r F'J_-I4岸h一该电路由分频，15位学号序列产生，15位m序列产生，选路部分，CMI编 码以及CMI译码

4、六部分组成1分频部分:分频工作通过D触发器完成2学号序列产生电路:采用计数型序列信号发生器，由74LS161计数器和8选1MUX组合输出网络 组成，序列组合码从组合输出网络输出。采用 Qc置数法来实现，因M=15，有效状态位为0001-1111。因为学号为050 二进制为：000 0000 0101 0000由卡诺图可知 QD QC QA为101时，可输出学号序列。所以74151中D5接1,其他接0即可。3.m序列产生要产生M=15的m序列码，确定n=4,查表得反馈函数为F Q Q4，在反馈方程中加全0校正项QQQQ，使m序列发生器具有自启动性。4. 选路部分£；：；?；坯二:祭豁7

5、r n V_ -1 T T I 1 - T - F (_匸二 QEa丛-in5. CMI编码部分CMI编码原理图:FfH 财,H艸务电ttI1官*卉町捕斤1出_ 匸* ftfw出4«|_>ttCMI编円原理樓图“11”。最后，合成输出。CMI码的编码规则是将二值码 NRZ序列中的“ 1”和“0”状态进行分离， 然后按各自的编码规则进行编码，最后由这两种状态的编码合成输出就成为 CMI 码。根据CMI的编码规则，“ 1”交替编为“ 00” “ 11”； “0”编为“ 01”。将所有 的“0”求反，再与分频后脉冲序列相乘，则将所有的“ 0”编为了“ 01”。然后, 根据JK触发器的特点，其碰到“1”则翻转；碰到“ 0”则保持的特点，将所有 的“ 1 ”交替编为“ 00”和导Y .:J0 -> -5耳:C :"化一编码电路部分： B 6. CMI译码部分:CMI译码原理图:CMt IH哥舟Mun译码电路中也要有码分离电路，将过来的CMI码流两两分为高位码和低位码，将CMI码的高位与低位取同或，相同则译为“ 1”，不同则译为“ 0”。译码电路部分:iber紳-為-_>|7E me血ft：五、实验结果:*hl T七|Frz L"h jhh*9 AdiH广3 “unnntwmrhinwiWnennin