數(shù)字光纖通信線路編譯碼實驗

此實驗屬于西電大三選修光通信課程的實驗，共分為兩部分，第一部分為光纖通信系統(tǒng)綜合實驗(在實驗室完成)，第二部分為數(shù)字光纖通信線路編譯碼實驗，此文章主要講解第二部分，另外兩次實驗的實驗報告與工程文件可前往此處下載：https://download.csdn.net/download/yifantan/85941354?spm=1001.2014.3001.5503

一、實驗?zāi)康?/h3>

1. 熟悉指定序列NRZ碼生成原理以及光纖線路CMI編譯碼原理。
   2．初步熟練Altera公司QUARTUS II仿真平臺的使用。
   3．進一步熟悉數(shù)字電路設(shè)計技巧。
   4．基本掌握如何進行FPGA的電路設(shè)計與仿真。
   5．了解FPGA功能的物理驗證。

二、實驗環(huán)境

QUARTUS II 13.0

三、實驗基本原理及預(yù)習

1. 編寫VERILOG語言新工程，設(shè)計實現(xiàn)FPGA內(nèi)部功能： 15位學號序列（二進制碼（非BCD碼）表示的本人學號最后四位（前面補零））NRZ碼的生成；
   CMI編碼；
   CMI譯碼（在實驗室條件下使用統(tǒng)一系統(tǒng)時鐘，輸入為CMI編碼輸出）；
   時鐘分頻功能
2. 使用對所做設(shè)計完成正確編譯。
3. 使用ALTERA-MODELSIM仿真環(huán)境完成信號波形仿真。
   FPGA電路仿真的輸入輸出信號即各測試點信號要求如下：
   輸入：系統(tǒng)時鐘信號（7.68MC） ：1路；
   輸出：周期15位二進制后四位學號序列：
   1路；(480Kbps)
   CMI編碼輸出信號： 1路；
   CMI譯碼輸出信號： 1路；
4. 對仿真信號波形結(jié)果進行原理分析，發(fā)現(xiàn)可能的問題并加以解決，得到正確的仿真結(jié)果。

四、設(shè)計文件

module test_top(
	output reg pin98_te3,  //codein
	output reg pin99_te4,  //cmi_ceded
	output reg pin100_te5, //cmi_decoded
	input wire pin103_te6, //system clk 7.68Mhz
	input wire rst         //reset

);

reg [3:0] counter;   //對時鐘clk1十六分頻 對時鐘clk2八分頻
reg clk1;            //學號NRZ序列及CMI解碼序列時鐘 480kbps
reg clk2;            //CMI編碼序列時鐘960kpbs

always@(posedge pin103_te6 or negedge rst)      //counter從0到15循環(huán)
begin
	if(!rst) counter <= 4'b0;
	else if(counter == 4'b1111)
		begin
			counter <= 4'b0;
		end
	else if(pin103_te6)
		begin 
			counter <= counter+1;
		end
end

// clk1, 16分頻
always@(posedge pin103_te6 or negedge rst)
begin
	if(!rst)
	clk1 <= 0;
	else if(counter[3] == 0)
		clk1 <= 1'b0;
	else if(counter[3] == 1)
		clk1 <= 1'b1;
end

//clk2, 8分頻
always@(posedge pin103_te6 or negedge rst)
begin
	if(!rst)
	clk2 <= 0;
	else if(counter[2] == 0)
		clk2 <= 1'b1;
	else if(counter[2] == 1)
		clk2 <= 1'b0;
end

//輸出15位學號NRZ碼  后四位0094  變?yōu)?011110
reg [3:0] num;
always@(posedge clk1 or negedge rst)
begin
	if(!rst)
	begin
	num <= 4'b0;
	end
	else if(num == 4'b1111)
		begin
			num <= 4'b0;
		end
	else num <= num+1;
	
	case(num)
	4'b1001:pin98_te3 <=1;
	4'b1010:pin98_te3 <=0;
	4'b1011:pin98_te3 <=1;
	4'b1100:pin98_te3 <=1;
	4'b1101:pin98_te3 <=1;	
	4'b1110:pin98_te3 <=1;	
	4'b1111:pin98_te3 <=0;
	
	default:pin98_te3 <=0;
	endcase
end	
	
reg [1:0] cmi_reg;   //CMI編碼寄存器
reg flag =0;
always@(posedge clk1)
begin
	if(pin98_te3 == 0)        //0碼變?yōu)?1碼
	cmi_reg <= 2'b01;
	else if(pin98_te3 == 1)   //1碼變?yōu)?0、11交替
	begin
		if(flag == 0)
		begin
			cmi_reg <= 2'b00;
			flag <=~flag;
		end
		else if(flag == 1)
		begin
		cmi_reg <= 2'b11;
		flag <=~flag;
		end
	end
end

//	cmi_ceded  輸出CMI編碼
reg flag0 = 1'b0;
always@(posedge clk2)
begin
	flag0 <= flag0 + 1;
	if(flag0 == 1)
	pin99_te4 <= cmi_reg[0];
	else if(flag0 == 0)
	pin99_te4<=cmi_reg[1];
end

//cmi_decoded 輸出CMI解碼
always@(posedge clk2)
	begin
	if(cmi_reg == 2'b01)
	pin100_te5<=0;
	else if(cmi_reg==2'b00 || cmi_reg==2'b11)
	pin100_te5<=1;
	end

endmodule		

激勵文件等其他部分請前往資源下載(內(nèi)含完整報告和工程文件)：https://download.csdn.net/download/yifantan/85941354

五、仿真結(jié)果分析

MODELSIM軟件中的波形仿真文件

相關(guān)報告和代碼請前往此處下載：https://download.csdn.net/download/yifantan/85941354?spm=1001.2014.3001.5503文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-465131.html

到了這里，關(guān)于光纖通信系統(tǒng)綜合與光線路碼設(shè)計(西電通院光通信兩個實驗)的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請在右上角搜索TOY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！