路经历了小规模集成电路,几十到几百门,中规模集成电路,几百到几千门,大规模集成电路,几千到几万门,超大规模集成电路,几百万门以上等几个发展阶段。
在此期间先后出现了各种不同类型的数字集成电路,从大的方面可以将它们分为三种类型。
标准逻辑器件即中小规模集成电路,如工艺的系列和工艺的系列的各种逻辑门,触发器,译码器,多路转换器,计数器和寄存器等逻辑器件就属于这类。
标准器件的生产批量大,成本低,价格便宜。
由于其功能完全确定,版图设计时可将精力投入到提高性能上,因此这种器件的工作速度般都很快。
它是传统数字系统设计中使用的主要器件,但集成度不高,用它设计的系统器件多,功耗大,而且印刷电路版走线复杂,焊点多,致使系统的可靠性降低。
应为用户无法修改这类器件的功能,使得修改设计时比较麻烦,改动系统中的个器件往往就需要重新设计印刷电路。
由软件配置的集成电路器件世纪年代以后陆续推出了由软件配置的微处理器和单片机等逻辑器件,它们较好的弥补了上述标准逻辑器件的缺陷。
这类器件集成度高,逻辑功能可由软件自由配置,因而由它们构成的数字系统灵活性大大增强。
但这类器件的工作速度比较底,不能直接用于速度要求特别严格的场合。
另外,这类逻辑器件通常需要有若干标准逻辑器件搭成的外围电路才可以工作,所以硬件规模也较大。
专用集成电路的出现在定程度上克服了上述两种逻辑器件的些缺点。
是为了满足种或几种特定功能而设计并制造的集成电路芯片,他的密度般都很高,片芯片就能取代块有若干中小规模集成电路芯片搭成的印刷电路板,甚至个完整的数字电路系统也能用片芯片实现。
因此,使用能大大减小系统的硬件规模,降低系统功耗,提高系统可靠性,保密性和工作速度。
按制造方法又可分为全定制产品,半定制产品和可编程逻辑器件。
全定制产品全定制的芯片的各层掩膜都是按特定的电路功能专门制造的。
设计人员从晶体管的版图尺寸,位置和互连线开始设计,以求达到芯片面积利用率高,速度快,功耗低的最优性能。
要经过电路设计,逻辑模拟,版图设计和集成电路的各道生产工序才能制造出符合要求的专用集成电路芯片。
它的设计制作成本高,周期长,还带有较大的风险性,旦设计失误就会浪费大量自己与设计时间,因此全定制的专用集成电路只在特大批量生产的情况下才适用。
半定制产品半定制产品是种约束性设计方式。
约束的主要目的是简化设计,缩短设计周期和提高芯片成品率。
半定制芯片上的单元电路是由器件生产厂家预先作好的,只剩下金属连接层的掩摸有待按用户的具体要求进行设计与制造。
母片通用性较强,可以大批量生产,因而成本较低。
设计半定制芯片时,用户根据设计要求及所选母片的结构设计出连线版图,在交器件生产厂家布金属连接线。
最常见的半定制有门阵列,门海和标准单元等。
半定制与全定制相比,当生产量不是很大时,它的设计和生产周期较短,成本低,风险也小。
可编程逻辑器件以上两种的设计和制造都离不开器件生产厂家,用户主动性较差。
随着微电子技术的发展,设计师们更愿意自己设计专用集成电路芯片,并尽可能缩短设计周期,最好是在实验室里就可以设计出合适的芯片,并且立即投入实际应用之中,在使用中也能比较方便的对设计进行修改。
可编程逻辑器件就是为了满足这需求应运而生的。
芯片上的电路和金属引线都是事先由器件生产厂家作好的,但其逻辑功能在出厂时并没有确定,可由用户根据需要借助于开发工具通过对其编程的办法来确定。
因此设计师们不通过器件生产厂家就能自己设计出符合要求的各种芯片。
器件兼有逻辑器件速度快微处理器灵活性好和定制与半定制集成度高的优点,且大都可多次重复编程,为设计和开发带来很大方便,是实现新型数字系统的理想器件。
二可编程逻辑器件的特点的特点是在进行系统设计时体现出来的,使用设计数字系统会带来许多好处,归结起来主要有以下几点。
集成度高器件集成度高,片可代替几片几十片乃至上百片中小规模的数字集成电路芯片。
用器件实现数字系统时用的芯片数量减少,占用印刷线路板面积小,整个系统的硬件规模明显减小。
例如,个由片或门片与门和片触发器组成的电子游戏机控制电路,用片即可代替。
可靠性好使用器件减少了实现系统所需要的芯片数目,在印刷线路板上的引线以及焊接点数量也随之减少,所以系统的可靠性得以提高。
工作速度快器件的工作速度快,使用后实现系统所需要的电路级数又少,因而整个系统的工作速度会得到提高。
④提高系统的灵活性在系统的研制阶段,由于设计或任务的变更而修改设计的事情经常发生,使用不可编程的器件时,修改设计就要更换或增减器的。
在选择种特定线路码方案上,必须做些考虑,因为不是所有的线路码都能在发射器和接收器之间完全提供所有重要的同步时钟。
选择线路码的其它考虑是噪音干扰水平检测执行要求和可用的带宽等等。
码三阶高密度双极性码是种双极性信号技术,即依靠正负脉冲的传输。
它是基于极性反转码的,但它也有改进,当有个或个以上的连码时便插入个破坏码。
在现代分区网络中,这种和其它相似更复杂的码型已经取代了码。
码的编码规则采取了码的编码规则,只是当出现四个连码时,码编码时要使用个特殊的破坏位。
这位与上位用编码规则编码的码同极性。
这样的目的是为了抑制数据流中过长的连串,否则过长的连串会阻止数字锁相环去提取每位脉冲。
这种码有时称为连„‟长度限制码,因为它限制了在码中产生的连码长度。
通过引入破坏码,会产生个额外的边沿信号,这样就使得数字锁相环在接收时提供个可靠的时钟信号的恢复。
这种编码规则使码在传输串数据位时的作用更加明显,即无论传送什么类型的数据,数字锁相环都能够在接收时恢复数据和提取数据位。
种抑制因过长的连串引起的直流信号的改进是非常必要的。
这种改进是为了对任何多余四位连码的码型都编成,这个是个平衡脉冲,的值被指定为和,从而使相邻的码之间保持相反的极性。
接收器撤消所有的破坏脉冲,但是除了撤消模式中两个码之后的破坏脉冲,也要从接收比特流中将平衡脉冲撤消掉。
这样就还原了原始数据串。
三基于语言的码编解码器设计程序编码器源代码记连计数器记录是否插入码五位移位寄存器时钟信号记录相邻码个数,即奇偶性记录处理后的码元是什么码,表示,表示,表示,表示记录第个码的位置记录码的奇偶性,保证相邻码的极性反转元件,用作延迟插模块时钟控制当输入码是码时当输入码是码时如果连计数器记到其它情况移位调用元件,延迟三个时钟周期补模块时钟控制如果是插入码如果是第个码相邻码计数器清零反转,表明以后都不是第个码移位如果不是第个码如果相邻码之间的个数是,即是偶数,表明应补入码表示码相邻码计数器清零如果相邻码之间的个数是,即是奇数,表明不补入码移位相邻码计数器清零如果是码相邻码计数器加移位其它情况是由和组成单双极性转换模块时钟控制如果是码或码如果码个数为,表示奇输出为反转码个数的奇偶性,保证相邻码的极性反转如果码个数为,表示偶输出为反转码个数的奇偶性,保证相邻码的极性反转如果是码如果码个数为,则输出应为前个非零码相同输出为,与前面为时相同如果码个数为,则输出应为前个非零码相同输出为,与前面为时相同其它情况输出为码个数奇偶性保持不变解码器程序源代码记录前非零码接入码接收码移位如果不是码如果等于前非零码此处是码,应与前三位同时清零如果不等于前非零码记录此时的非零码,以便做下比较移位移位如果是码移位如果移位后仍是或码输出为码如果移位后不是或码输出为码编解码器合成编号审定成绩重庆邮电大学毕业设计论文设计论文题目基于的编解码器设计学院名称通信与信息工程学院学生姓名刘静专业电子信息工程班级学号指导教师徐国炯答辩组负责人贺利芳填表时间年月重庆邮电大学教务处制摘要数字基带信号的传输是数字通信系统的个重要组成部分,其传输质量直接决定着整个通信系统的性能。
码具有无直流成分低频成分少和连个数最多不超过个等特点,从而对定时信号的恢复十分有利,并且这种码型也通过正负极性交替消除传输信号中的直流成分,可降低功耗的优点,使其成为数字基带信号传输中最常用的传输码型之。
本次毕业设计的主要内容就是运用Ⅱ软件提供的文本编辑方式,利用语言进行编程,实现编解码器的设计。
它所要达到的要求就是能从软件方面来实现编解码器的基本功能,并验证他的正确性。
文中首先分别介绍了可编程逻辑器件语言和Ⅱ软件的应用概述和特点,对码的编解码规则进行了重点讲解。
其次,通过对应的方式分别对编解码器实现的基本原理进行了详细的介绍,同事描述了对模块功能流程图的设计思想。
再次,使用语言来实现各个模块的流程图并得到编解码的方针波形。
最后,描述了编解码器的合成原理,并在Ⅱ的软件平台上得出仿真波形并进行分析,验证它的正确性。
关键字码Ⅱ软件‟‟Ⅱ‟,Ⅱ‟,‟,‟‟,ⅡⅡ目录前言第章绪论第节可编程逻辑器件概述可编程逻辑器件的发展历程二可编程逻辑器件的特点三可编程逻辑器件的般设计流程四现代数字系统的设计方法第二节语言概述语言介绍二语言特性功能与特点三的基本结构第三节Ⅱ的介绍Ⅱ概述二Ⅱ的特点三Ⅱ的开发流程第二章码介绍第节数字基带信号码二码第二节码之间的对应关系第三节码的编译码规则码的编码规则二码的译码规则第三章用语言设计编码器第节编码器实现的基本原理第二节编码器的设计过程编码器的设计思想二插模块的实现三补模块的实现四单极性变双极性的实现第三节编码器仿真波形第四章用语言设计解码器第节解码器实现的基本原理第二节解码器的设计过程解码器的设计思想二整个解码器的流程三码解码器的实现四解码器的具体实现程序第三节解码器仿真波形第五章编解码器的合成第节编解码器合成原理第二节编解码器仿真波形结论致谢参考文献附录英文原文二英文翻译三基于语言的码编解码器设计程序前言现代通信借助于电和光来传输信息,数字终端产生的数字信息是以和种代码状态位代表的随机序列,可以用不同形式的电信号表示,从而构造不同形式的数字信号。
在数字基带传输系统中,含有丰富直流和低频的信号可能产生严重畸变,不适合在信道中传输。
另外,系统需要从接收到的基带信号中提取出定时信息。
码是在码的基础上改进的种双极性归零码,它保持了码的极性反转特性,除具有码功率谱中无直流分量,只有很少的低频分量的优点外,还减少了连串的长度,从而克服了码当信息中出现连码时定时时钟提取困难的缺点,有利于定时信号的恢复。
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