【正文】 天津工程師范學(xué)院2007屆畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計Tianjin University of Technology and Education畢 業(yè) 論 文38天津工程師范學(xué)院本科生畢業(yè)論文基于FPGA的幀同步的仿真和設(shè)計The simulation and design with FPGA for the framer’s synchronization畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日指導(dǎo)教師評閱書指導(dǎo)教師評價：一、撰寫（設(shè)計）過程學(xué)生在論文（設(shè)計）過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格學(xué)生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格學(xué)生綜合運用所學(xué)知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計方案的合理性□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格完成畢業(yè)論文（設(shè)計）期間的出勤情況□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格二、論文（設(shè)計）質(zhì)量論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格三、論文（設(shè)計）水平論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格建議成績：□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格（在所選等級前的□內(nèi)畫“√”）指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日評閱教師評閱書評閱教師評價：一、論文（設(shè)計）質(zhì)量論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格二、論文（設(shè)計）水平論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格建議成績：□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格（在所選等級前的□內(nèi)畫“√”）評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見教研室（或答辯小組）評價：一、答辯過程畢業(yè)論文（設(shè)計）的基本要點和見解的敘述情況□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格對答辯問題的反應(yīng)、理解、表達情況□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格學(xué)生答辯過程中的精神狀態(tài)□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格二、論文（設(shè)計）質(zhì)量論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格三、論文（設(shè)計）水平論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格評定成績：□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格（在所選等級前的□內(nèi)畫“√”）教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名）年 月 日教學(xué)系意見：系主任： （簽名）年 月 日摘 要隨著網(wǎng)絡(luò)的普及和發(fā)展，對數(shù)據(jù)的傳輸標(biāo)準(zhǔn)也在隨之不斷的提高。這就在數(shù)據(jù)的控制問題上提出了更大的要求。在數(shù)字信號中，數(shù)據(jù)一般都是以幀結(jié)構(gòu)存在的，各個時隙的位置可以根據(jù)幀定界信號加以識別。因此在數(shù)字通信網(wǎng)中，幀同步是同步復(fù)接中最重要的部分，它包括幀同步碼的產(chǎn)生和幀同步碼的識別。文中介紹了二分查找法的工作原理及幀同步的實現(xiàn)過程。在研究運算規(guī)則的同時,根據(jù)國際光互聯(lián)論壇制定的甚短距離光傳輸標(biāo)準(zhǔn)對三種不同的查找方案進行了比較,最終選擇二分查找法作為實踐對象。其中，基本結(jié)構(gòu)設(shè)計上采用了六級并行計算模式，再根據(jù)具體步驟制定幀同步的流程圖，并以Altera公司開發(fā)的EDA工具QuartusII作為編譯、仿真平臺，完成了幀同步的硬件語言描述，從而達到了對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中幀定界的查找目的。通過對仿真測試和對輸出波形的理論分析，證明程序工作正常、方法行之有效，可以滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及使用要求，并在速度、準(zhǔn)確率體現(xiàn)了二分查找算法的優(yōu)越性。 關(guān)鍵字：幀定界；幀同步碼；FPGA；甚短距離光傳輸ABSTRACTAlong with the universality and developments of the network, the data’s delivering standards was also in the immediately continuous exaltation. This put forward the greater request on the control problem of the data. In digital signal, the data invariably existed with the structure of framer, and the each position of the time partition could be located with framer Delimitation. Therefore, in the digital connecting system, the framer’s synchronization was the most important part, and it included the creation and identification of the framer’s synchronization code.The essay introduces working principle of the seeking law and the realization of frame synchronization. When research operation is regular, with the standard of very short reach which is made by optical international forum to pare the three different seeking schemes, eventually select the dividingseeking is practice object. In which, on basic structural design has adopted 6 level parallel calculations pattern, establish the flow chart of frame synchronization again according to specific step, and with the EDA tool of Altera pany39。s development Quartus II action pile and emulate platform, have pleted the hardware language of framer synchronization describe, so have reached the delimiter seeking purpose in data structure. Through the emulation test and the theoretical analysis for export waveform, proof program work is normal , has effective method , can satisfy relative standard and use to ask , and has embodied the voluntarily optimize function in the process.Key words: framer Delimitation；the framer’s synchronization code；FPGA；VSR目 錄1 緒論 1 SDH與幀同步概述 1 FPGA現(xiàn)狀與發(fā)展 2 論文內(nèi)容介紹 32 幀同步 4 引言 4 幀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 4 5 發(fā)送方向的數(shù)據(jù)傳送 5 接收方向的數(shù)據(jù)傳送 5 OC192幀至數(shù)據(jù)通道映射 5 VSR幀同步 63 算法原理 8 引言 8 OC192幀同步模塊功能描述 8 幀對齊方案 8 常見幀對齊方案概要 8 幀對齊電路結(jié)構(gòu)性能分析 12 OC192幀同步模塊總體電路結(jié)構(gòu) 124 設(shè)計與實現(xiàn) 13 13 FPGA概述 13 Verilog HDL語言簡介 13 Quartus II仿真環(huán)境簡介 14 幀同步算法的設(shè)計 16 模塊設(shè)計 17 設(shè)計仿真 235 結(jié)論 266 參考文獻 277 附錄 28 基于Verilog HDL語言的實體整體描述 28 二分查找法原理仿真圖 348 致謝 35英文資料及中文翻譯1 緒論 SDH與幀同步概述 1986年CCITT（現(xiàn)在的ITUT）以美國的同步光網(wǎng)絡(luò)（SONET）為基礎(chǔ)開始制定SDH標(biāo)準(zhǔn)。此后陸續(xù)通過了一系列關(guān)于SDH的建議，到目前為止已形成了一個完整的全球統(tǒng)一的光纖數(shù)字通信標(biāo)準(zhǔn)。 SDH傳輸網(wǎng)具有以下優(yōu)點： （1）全球通用的光接口