数字光纤通信线路编译码仿真实验

西安电子科技大学数字光纤通信线路编译码仿真实验学号：姓名：徐志林同做者：杜青山/数字光纤通信线路编译码仿真实验一、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进一步熟悉数字电路设计技巧。3基本掌握电路设计与仿真。4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、实现与仿真平台Quartus 三、实验内容1. 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: 00/11 交替;2.仿真确保上述电路的正确设计。3. 总结光纤线路编译码在光纤通信系统中的实际运用。四、 实验要求 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）。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各测试点 数字信号要求如下： 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。 五、实验设计与实现1、周期15位m伪随机序列：采用74LS175设计15位m序列发生器。74LS175与或门、异或门、与门配合，最后数据通过D触发器输出，得到一个m伪随机序列。电路设计如下：2、15位固定序列发生器采用74LS161同步置数端，计数到14时置数重新计数，达到计数15次的效果。采用16为数据选择器（其中一位不用），学号后四位为4064，换为二进制码为0000，在选择器data14data0端分别置数，当74LS161计数结果输入选择器时，可以循环输出学号后四位的二进制码。设计电路如下：3、采用2选1数据选择器，两路输入信号分别为15位m随机序列和15m固定序列，选择端连接一个输入信号，当信号为1时，选择m随机序列，当信号为0时，选择m固定序列。设计电路如下4、CMI编码器采用两路输入，将原码分为0、1两路，“0”路进行二分频，“1”路进行4分频，并用m序列进行控制，当码为“0”码时，在二分频中译为“01”，当码为“1”码时，四分频中“00”“11”交替译码。设计电路如下：5、CMI译码电路译码需将0、1的两路并行码转为串行码，用D触发器将编码结果延迟一个码元，与原编码结果通过异或门，00、11变为1，01变为0，达到译码效果。设计电路如下：六、实验结论及分析1、实验结果：当输入选择为m固定序列码(0000)时：(clk为总时钟,sel为m序列选择信号,code为选择欲编码序列,out为CMI编码输出,de为解码输出.) 当输入选择为m随机码(0000)时：2、分析由实验结果可见，编译码成功。但在编码结果和输入中还有毛刺，需进一步改良电路。在m固定序列码的产生中采用15位选择器对电路资源有一定浪费，但原码的输入简单，不需卡诺图分析函数从而构造电路。七、遇到问题及解决方法1、在电路设计中，一开始只是简单的将编码电路分为两路