CPLD上五种密勒码基带码型变换方法 - CSDN文库

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基带码型变换设计密勒码码型变换

1 技术指标

1）设计密勒码的编译码电路。

2）输入信号为 24 位的周期 NRZ 码。

3）编译码延时小于 3 个码元宽度。

2 基本原理

我的课程设计选题是《基带码型变换设计 —— 密勒码码型变换》，也就是设计电

路实现密勒码的编码、解码过程。电路设计的重点在于按照密勒码的编码规则实现基带

码，也就是信源码的逻辑变换。为了达到这个过程，我们需要先分析清楚密勒码的特点。

故基本原理这一部分我分为两部分进行阐述，分别是 2.1 密勒码原理分析；2.2 编、解码

设想及思路。

2.1 密勒码原理分析

查阅《通信原理》（樊昌信著国防工业出版社第 6 版）可知密勒码相关信息如下：

“M ILLER 码又称延迟调制码。其编码规则是二进制信息“1”码用码元间隔中心点出现跃变

表示, 即用“10”或“01”表示; 二进制信息“0”码有两种情况: 单个“0”时, 在码元间隔内不出现电

平跃变, 且与相邻码元的边界处也不跃变; 在连“0”时, 在两个“0”码的边界处出现电平跃变,

即“00”与“11”交替。M ILLER 码最初用于气象卫星和磁记录, 现在也用于低速基带数传机。”

分析可知，其编码规则可以整理如下表 1：

表 1. 密勒码的编码规则

由编码规则，我们可以绘出密勒码的波形。在此参照教材上给的提示，我们也画出双

相 BPH 码的波形，分析 NRZ 码，密勒码，BPH 码之间的关系。此处的 BPH 用‘01’表示数

字信号‘0’；用‘10’表示数字信号‘1’。绘制波形如图 1，原始 NRZ 码为‘111001010000’。

1

图 1. 对应 NRZ 码的密勒码波形图

分析波形我们可以发现，BPH 码的下跳沿对应着密勒码的跳变沿。参考教材所给的

提示，我们可以用 BPH 码下跳沿去触发双稳态电路，即可输出密勒码。

2.2 编解码设想及思路形成过程

由于我的考试结束的比较早，从 1 月 10 日开始进行本次课程设计的工作。由于时间

相对比较充裕，所以我希望这次既能成功的完成设计任务，也一并把电路的基础知识复

习一遍，同时对 CPLD 和 VHDL 语言做一个入门性的自学。在分析了密勒码的编码原理

后，我并没有立刻开始着手设计，而是花了两天时间系统的复习了模拟电路，数字电路

的相关知识，其中以数字电路为重点。然后再图书馆借阅了几本关于数字电路设计，以

及 CPLD 和 VHDL 的教程书。我希望能在复习和自学的过程中找到设计的灵感。13 日，

是对 CPLD 的进行了学习，由于其底层架构比较复杂，所以只是走马观花的大致了解了一

下。14 日到 16 日，这三天看的是 VHDL 语言，整理出了摘要笔记。同时参考书上的题目

做了几个简单的例子，比如 D 触发器语言实现。

在复习和自学的过程中，我记录下了过程中的设计想法并大致选定了器件，画出了

简单的原理草图。17 日我在各大搜索引擎，期刊网，万方数据，维普数据上按照我的设

计思路，搜索了一些资料。结合这些资料，大致完成了我的几种设计的基本架构，其中

自己设计了 3 种，分别以 VHDL 语言，VHDL 语言与器件结合，以及数据选择器和移位

寄存器为核心的编码译码实现方法。另外，从资料中整理出了 3 份电路图原理以及一份

VHDL 程序实现的方法。

18 日到 19 日，对自己的程序进行了修改，对搜集的资料进行了分析。

3 设计方案功能分析及其比较

结合本次的设计内容为了方便阐述，在整理所有的设计方案后，我将码型转换的原

理分为 5 种。下面分别阐述其原理及设计的想法来源。

3.1 方案一

方案一核心思想史以 VHDL 的穷举编程实现密勒码的编解码，也是我最早得出的设

计。顾名思义，就是在程序中利用各种顺序语句罗列出编码时可能碰到的所有的情形，

并给出对应的编码解。所以，找到那几个条件因子是这种方法最核心的地方。分析密勒

码的编码规则我们可以发现以下规则：

1) 密勒码用‘10’和‘01’表示信号‘1’，用‘00’和‘11’表示信号‘0’。

2) 两个信源码之间对应的密勒码没有跳变，也就是说当前码的编码到底是哪一个，

需要考虑前一个码的情况。

2

剩余26页未读，继续阅读

评论1

maimuya

2015-08-13

资源里的方法非常棒，很符合我的想法，很开心能够找到满意的方案，同时我自己也写出了新的方案，既完成了任务也培训了一下自己的能力。

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