图4 基于CPLD设计的(2,1,6)卷积码大数逻辑解码器 (2,1,6)卷积码大数逻辑解码器由2位串/并转换电路,监督码产生电路,校正子计算电路和大数逻辑电路组成。
2位串/并转换"chuanbing12"是从MAX+PLUS2器件库中调用4个D触发器"DFF",2个非门设计成一个二分频电路和一个一输入二输出串/并转换电路并进行元件包装入库而形成,其中时钟CLK由CLK1二分频得到。
监督码产生电路是从MAX+PLUS2器件库中调用一个串入并出移位寄存器74164,一个4级异或门"XOR4"组成。
校正子计算电路是从MAX+PLUS2器件库中调用5个D触发器"DFF",4个异或门"XOR"设计组成电路。
大数逻辑电路是从MAX+PLUS2器件库中调用4个与非门"NAND3",1个与非门"NAND4"和1个异或门"XOR"设计组成电路。
3.3 利用CPLD设计(2,1,6)卷积码编解码器
将设计的(2,1,6)卷积码编码器进行元件包装入库为"juan216",将设计的(2,1,6)卷积码解码器进行元件包装入库为"decode216",之后将它们连接在一起,可组成的(2,1,6)卷积码编解码器如图5所示。
图5 (2,1,6)卷积码编解码器 (2,1,6)卷积码编解码器的引脚关系为:引脚DATA表示数据输入,引脚CLK表示输入时钟(其速率是数据速率的二倍),引脚CLRN表示清零端,引脚CD表示(2,1,6)卷积码编码器输出,引脚OUT表示(2,1,6)卷积码解码器输出。
4、实验结果
利用MAX+PLUS2开发工具进行编译和仿真,(2,1,6)卷积码编解码器仿真波形如图5所示。
图6 (2,1,6)卷积码编解码器仿真波形 其中"DATA"是数据输入端,系统输入的数据比特若为"11010101",经卷积码编码器后,延时约150ns后"CD"输出的数据比特为"11110010001100100001000101";再经卷积码解码器,延时约1us后"OUT"恢复输出数据比特为"11010101"。仿真结果表明:编码器输出数据与理论计算完全一致。然后将综合后生成的网表文件通过ByteBlaste下载电缆,以在线配置的方式下载到CPLD器件EPM7128SLC84-15中,从而完成了器件的编程。上电后,在输入端加入待编码信息,用数字存储示波器测试编码器输出,实测结果完全正确,达到了设计要求。
5 结论
本文阐述了卷积码编解码器的工作原理,利用CPLD器件,设计出了(2,1,6)卷积码编解码器。本文作者创新点是利用了EDA技术中的MAX+PLUS2作为开发工具,将设计的电路图综合成网表文件写入其中,制成ASIC芯片,突出优点是可反复编程,集成度非常高,数据速率快,自顶向下设计,查找和修改错误方便,同时先仿真,正确后再下载测试并应用,因而具有较大的灵活性;根据本文提出的设计思路,可方便的设计其它卷积码编解码器,有广阔的应用前景。
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