基于CPLD的數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的研究.pdf

1、現(xiàn)代電子設(shè)計技術(shù)的核心是EDA(Electronic Design Automation)技術(shù),EDA技術(shù)使得設(shè)計者僅利用軟件方式便可完成對系統(tǒng)硬件功能的實現(xiàn)。復雜可編程邏輯器件CPLD(Complex Programmable Logic Device)是PLD(Programmable Logic Device)的一種,具有編程靈活、集成度高、設(shè)計開發(fā)周期短、適用范圍廣、開發(fā)工具先進、設(shè)計制造成本低、保密性強等特點,可實現(xiàn)較大規(guī)模的

2、電路設(shè)計,因此被廣泛應用于產(chǎn)品的原型設(shè)計和產(chǎn)品生產(chǎn)之中。本文以CPLD為載體設(shè)計了一個點對點的小型數(shù)字光纖通信系統(tǒng)。 光纖通信系統(tǒng)一般分為三部分,分別為光發(fā)送端,光纖,光接收端。在光發(fā)送端,來自于電端機的信號經(jīng)過處理后對光源進行調(diào)制,把電信號轉(zhuǎn)換成光信號,然后將已調(diào)的光信號耦合進光纖進行傳輸。光接收端將光纖傳輸來的光信號,經(jīng)光檢測器轉(zhuǎn)換為電信號,然后再將這微弱的電信號經(jīng)放大電路放大到足夠的電平,送到接收端的電端機。 本文

3、首先確定了數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的總體設(shè)計方案,對基于CPLD的設(shè)計思想作了總體概述,并詳細說明了CPLD的選型及配置下載,建立了片上系統(tǒng)的硬件開發(fā)平臺。然后,論述了基于CPLD的數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的軟件設(shè)計方法和硬件設(shè)計方法。軟件設(shè)計部分以“自頂向下”的設(shè)計思路按功能將整個系統(tǒng)劃分為4個模塊:PCM(Pulse Code Modulation)編譯碼、時分復用數(shù)字信號源、線路編譯碼及數(shù)字終端(位同步、幀同步、分接)模塊,文中介紹了各模塊的設(shè)計

4、思想,并給出了各模塊在MAX+PLUSⅡ中進行開發(fā)和仿真的結(jié)果。硬件設(shè)計部分包括音頻接口電路、信號放大電路、PCM編譯碼電路、CPLD外圍電路以及電源電路,詳細介紹了各電路所采用的芯片,給出了電路原理圖和實驗波形。最后,本文給出了系統(tǒng)整體的軟件設(shè)計原理圖和硬件調(diào)試結(jié)果,對設(shè)計中出現(xiàn)的問題和硬件調(diào)試結(jié)果進行了分析,并討論了CPLD實現(xiàn)過程中的問題及優(yōu)化方案。 軟件仿真和硬件調(diào)試結(jié)果表明：基于CPLD的數(shù)字光纖通信系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)基本的