XC9572实现E1信号HDDB3编解码电路设计

"XC9572是一款由Xilinx公司生产的高性能可编程逻辑器件，适用于VHDL语言设计，具备高速时钟频率、大量的系统门、多次编程能力以及丰富的功能特性，如低功耗模式、管脚锁定和编程保密位等。在实际应用中，XC9572可以方便地实现如HDB3编解码等功能，尤其适用于E1信号处理，且设计简单，无需复杂的外围电路。" XC9572是Xilinx公司推出的一款FPGA（Field Programmable Gate Array）产品，具有出色的性能和灵活性。器件内部集成了4个36V18功能块，总计提供1600个可用系统门，这样的设计使其能够在各种复杂数字逻辑应用中发挥出色效能。器件的架构包括宏单元、可编程I/O单元和可编程内部连线，这些组成部分使得XC9572能够根据用户需求灵活配置，适应不同的系统设计。 XC9572的主要特性包括： 1. 所有可编程管脚间的脚对脚延迟仅为5ns，这使得它能够支持高速数据处理应用。 2. 最大时钟速度可达125MHz，满足了高频率操作的需求。 3. 内含72个宏单元和1600个可用系统门，提供了丰富的逻辑资源。 4. 具备10000次的可编程次数，保证了器件的耐用性。 5. 支持5V在线编程和擦除，便于更新和维护。 6. 强大的管脚锁定能力确保了设计稳定性。 7. 每个宏单元都有可编程低功耗模式，适应节能要求。 8. 未使用的管脚可以编程为接地，避免信号干扰。 9. 提供编程保密位，为设计提供加密保护，防止未经授权的访问。 10. 外部I/O引脚兼容3.3V和5V电压，增强了兼容性。 HDB3码（三阶高密度双极性码）是电信传输中的常用码型，适用于E1信号处理。E1信号是将32个64kbps的PCM话路通过时分复用形成的，符合CCITT G.703标准。HDB3码具有易提取时钟、无直流特性影响、自我检测能力和限制连零串长度等优点。XC9572实现E1信号的HDB3编解码电路简洁，且不需要复杂的可调整外围电路。设计中，采用了PC44封装的XC9572，利用其30个可编程I/O引脚、6个电源引脚和4个JTAG引脚，实现了约80%的器件容量利用率。 HDB3码基于AMI码（交替极性反转码）改进而来，它在遇到连续4个"0"码时会进行特殊编码，以防止长时间无脉冲状态，同时保证了连续破坏点的极性交替，消除直流成分。具体规则是：4个连续"0"的第一个"0"的编码取决于它前面的"1"，如果前一个"1"的极性与前一个破坏点相反，则保持"0"；如果相同，则改为"1"。后面的第二个和第三个"0"保持不变，第四个"0"被替换为"1"，并具有与前一个"1"相同的极性。 通过以上介绍，我们可以看出XC9572作为一款高性能FPGA，不仅在硬件层面提供了强大的逻辑处理能力，还在软件设计上提供了丰富的工具和支持，使得开发者可以高效地实现各种复杂的功能，如HDB3编解码，广泛应用于通信、数据处理等领域。