数字基带信号码型发生器
9页1、FPGA设计课程设计报告数字基带信号码型发生器专 业: 集 成 电 路班 级: 电 子 0 6 0 4 数字基带信号码型发生器一、实验目的.学习应用VHDL语言和相关码型转换原理实现基带码型转换。.熟悉ISE软件的使用,和Xilinx FPGA开发板的使用。.熟悉FPGA系统开发的流程和步骤。4 .培养软件和硬件联合开发的能力和与小组成员分工合作的习惯。二、ISE简介本实验使用Xilinx公司的FPGASpartan 3E芯片,与芯片相搭配的开发软件是ISE,ISE可以完成FPGA开发的全部流程,即设计输入、仿真、综合、布局布线、生成BIT文件、配置及在线调试等。对大多数FPGA设计者来说,使用ISE即可完成设计任务。ISE集成了很多实用工具,包括HDL编辑器HDL Editor、IP核生成器CORE Generator System、约束编辑器Constraints Editor、静态时序分析工具Static Timing Analyzer、布局规划工具Floorplanner、FPGA编辑工具FPGA Editor、功耗分析工具XPower、配置工具Impact、综合工具XST等。
2、尤其是ISE集成环境Project Navigator、仿真工具ISE Simulator Lite(也可以使用Modelsim)、综合工具XST和配置工具Impact,这些是FPGA初学者先要掌握的。三、实验原理1. 几种典型的基带码型(1) 单极性非归零码(NRZ码):这种传输码的零电平与正电平(或负电平)分别对应于二进制代码中的“0”码与“1”码。(2) 双极性非归零码(SRZ码):这种传输码的正、负电平分别对应于二进制代码中的“1”码与“0”码。(3) 单极性归零码(RZ码):在传送“1”码时发送一个宽度小于码元持续时间的归零脉冲;传送“0”码时不发送脉冲。(4) 差分码(CFM码):差分码利用前后码元电平的相对极性变化来传送信息,又称为相对码。(5) 交替极性码(AMI码):编码规则是,二进制代码中的“1”码由正、负极性交替的脉冲表示,其脉宽等于码元周期的一半;二进制代码中的“0”码由零电平表示。(6) 分相码(FXM码):每个码元用两个连续极性相反的脉冲表示。如“1”码用正、负脉冲表示,“0”码用负、正脉冲表示。(7) 编码信号反转码(CMI码):二进制代码中的“1”码交替
3、地用“11”和“00”表示;“0”码则固定地用“01”表示。2.码型转换原理说明:1.“高位”为正负极性标志位,其中高电平(1)表示负极性,低电平(0)表示正极性; 2.“ ”表示高、低两种电平;3.基带码发生器的原理框图说明:双极性的码形需要数字部分+模拟电路来实现,图中没有包含模拟电路部分,输出信号为数字信号。对双极性的信号如双极性归零码(RZ)、交替极性码(AMI)码码形输出时引入正负极性标志位,而对双极性非归零码(NRZ)和差分码码形输出时由低电平表示负极性。四、实验过程. 建立新工程并设置并选择设备型号和仿真器;. 新建VHDL文件,编写程序代码并检查语法错误;. 新建波形仿真文件,设置clock和输入信号,并进行行为仿真;. 分配FPGA引脚;. 下载配置文件,使用板载的 USB 接口,通过 JTAG将 FPGA 设计直接下载到 Spartan3E 的FPGA中;五、VHDL文件及仿真分析.VHDL文件(基带传输码型变换程序)(1)编程思想由于FPGA开发板上只有4个输入端和8个输出端,可通过3个输入端选择8种模式的16位序列dat_16,第四个输入端作为异步复位端。由于片
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