【正文】 01，即QA=QD=1，經(jīng)與門后高電平使十位計數(shù)器計數(shù)使能端打開，十位計數(shù)器可以計入一個脈沖。也就是說兩塊74161同時接收CP脈沖，但由于高位塊的74161的計數(shù)使能端ENP和ENT由低位塊的輸出端所決定，因此高位塊只能在地位塊的控制下計數(shù)。這就超過了單塊74161的計數(shù)范圍，因此我們選用2塊74161串連來構(gòu)成一個20分頻的計數(shù)式分頻器。 11101101011111001000011000000101 圖 15分頻主循環(huán)狀態(tài)圖3. 20分頻器設(shè)計由于74161只是一個4位的二進制計數(shù)器，因此其計數(shù)的最大值為1111，也即是最多記錄16個狀態(tài)即0000～1111，如果計數(shù)值的范圍超過了16，就需要多塊74161串連計數(shù)來滿足要求。ABCD四個置數(shù)端仍然接低電平，即置數(shù)值為0000，由于要求15分頻，因此QAQBQCQD的輸出端應(yīng)為1110才能出現(xiàn)15個狀態(tài)。經(jīng)過第二段的分頻電路，我們將第一段得到的192KHz的頻率再次分頻，從而得到4B碼流轉(zhuǎn)換所需要的脈沖頻率。只是將并行輸出端進行重新選擇，以適合我們所需的15分頻。當(dāng)計數(shù)器計滿10個脈沖后，計數(shù)器的并行輸出端的數(shù)值為 1001，從而使QA=QD=1,此時與門打開，經(jīng)過非門后低電平觸發(fā)預(yù)置數(shù)控制端LOAD，在預(yù)置數(shù)控制端觸發(fā)后，就會將預(yù)置數(shù)重新置入使計數(shù)器，使計數(shù)器由0000重新開始計數(shù)，也就是計數(shù)器在經(jīng)過10個狀態(tài)后重新裝載初始狀態(tài)，從而達到10分頻的目的。將原晶體振蕩電路產(chǎn)生的原始脈沖進行10分頻后，就可以得到第一段的時鐘脈沖，其頻率為我們所需要的192KHz。表 74161功能表清零CLR預(yù)置LOAD使能ENP ENT時鐘CLK預(yù)置數(shù)據(jù)輸入A B C D輸出QA QB QC QDL L L L LHL 上升沿A B C DA B C DHHL 保 持HH L 保 持HHH H上升沿 計 數(shù)三 分頻電路設(shè)計1. 10分頻器設(shè)計在了解了74161的工作原理后，用74161來設(shè)計一個10分頻器是很容易的，74161實際上是個一個集成計數(shù)器，我們正是利用其計數(shù)功能來進行分頻。需要說明的是，當(dāng)ENP=0,ENT=1,進位輸出RCO也保持不變；而當(dāng)ENT=0時，不管ENP狀態(tài)如何，進位輸出RCO=0。3. 保持 在CLR=CLK=1的條件下，當(dāng)ENP2. 同步并行預(yù)置數(shù) 在CLR=1的條件下，當(dāng)LOAD=0，且有時鐘脈沖CP的上升沿作用時，A,B,C,D輸入端的數(shù)據(jù)將分別被QA,QB,QC,QD所接收。 二 分頻器件選型 根據(jù)設(shè)計的需要及要求，決定選用74161作為分頻器件。因此采用二段式分頻電路的思想，即先對1920KHz的原始時鐘10分頻，然后再分別對已得的192KHz時鐘進行20分頻和15分頻。這兩個頻率都是由主振蕩器的時鐘1920KHz分頻而來，且分頻系數(shù)分別為200和150。由石英晶體振蕩器所產(chǎn)生的時鐘脈沖經(jīng)分頻器分頻后，分別進入串并變換電路和并串變換電路。其中，R1=220Ω,R2=560Ω,R3=220Ω,R4=。電路中沒有使用電容。按照本次畢業(yè)設(shè)計的要求的需要，以及分頻電路的特點和簡易性。為了達到長時間穩(wěn)定工作的目的，這個時鐘不但要求穩(wěn)定而且要求十分精確，否則會造成串并輸入與并串輸出之間的頻率不同步，這樣就會出現(xiàn)碼流的阻塞從而導(dǎo)致大量的誤碼。譯碼時，把送來的已變換4B信號碼流，每4比特并聯(lián)為一組，作為譯碼邏輯(PROM)地址，然后讀出3B碼，再經(jīng)過并串變換還原為原來的信號碼流。在地址碼的作用下，編碼邏輯(PROM)根據(jù)存儲的碼表輸出與地址對應(yīng)的并行4B碼，進入并串變換器，在線路碼時鐘Cp2的作用下，移位而輸出已變換的4B碼流，完成編碼過程。編碼邏輯(PROM)是集成元件構(gòu)成的邏輯網(wǎng)，根據(jù)需要及功能，在本次畢業(yè)設(shè)計中，采用的是PIC系列的單片機。 3B4B編碼器原理及框圖，圖中的串并變換和并串變換是移位寄存器。 總體設(shè)計現(xiàn)階段的編譯碼電路一般有兩種：一種是組合邏輯電路，就是把整個編譯碼器都集中在一塊芯片上，設(shè)計成一個大規(guī)模專用集成塊，國外設(shè)備大多采用這種方法；另一種是把設(shè)計好的碼表全部存貯到一塊只讀存儲器(PROM)內(nèi)，由單片機執(zhí)行程序而完成編譯碼。外圍電路包括主振蕩器，電源電路，數(shù)字分頻電路以及串/并和并/串轉(zhuǎn)換電路；而單片機是作為轉(zhuǎn)換運算和電路控制的中心。表中正組和負(fù)組交替使用。 nB碼的選擇原則是：盡可能選擇|WDS|最小的碼字，禁止使用|WDS|最大的碼字。如果整個碼字“1”碼的數(shù)目多于“0”碼，則WDS為正；如果“0”碼的數(shù)目多于“1”碼，則WDS為負(fù)；如果“0”碼和“1”碼的數(shù)目相等，則WDS為0。表 2. 1 3B和4B的碼字3B4B0000000 10000010001 10010100010 10100110011 10111000100 11001010101 11011100110 11101110111 1111作為普遍規(guī)則，引入“碼字?jǐn)?shù)字和”（WDS）來描述碼字的均勻性，并以WDS的最佳選擇來保證線路碼的傳輸特性。而000用0001和1110交替使用；111用0111和1000交替使用。設(shè)計者應(yīng)該根據(jù)最佳線路碼特性的原則來選擇碼表。 在3B4B的線路碼型中，輸入的原始碼流3B碼，共有8個碼字，變換為4B碼時，共有16個碼字。究竟采用那種碼型，應(yīng)根據(jù)碼型的特點，根據(jù)設(shè)計要求以及對所需設(shè)備結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度以及對接收機靈敏度的影響情況綜合考慮，本次設(shè)計選用的是3B4B碼。1 1 0 1 1 0 0 1(H ) | 0 0 0 1 0 0 1 0(H) | 1 1 1 1 0 1 1 0(H) | 。其典型例子如8B1H碼： 。 3) mB1H碼 末位之后插入H碼，H碼稱混合碼。1 1 0 1 1 0 0 1 0(C) | 0 0 0 1 0 0 1 0 1(C) | 1 1 1 1 0 1 1 0 1(C) | 。例如8B1C碼： 。2) mB1C碼 末位之后插入C碼，C碼稱為反極性碼或稱為補碼。1 1 0 1 1 0 0 1 1(P) | 0 0 0 1 0 0 1 0 0(P) | 1 1 1 1 0 1 1 0 0(P) | 。保持m+1位碼內(nèi)“1”的個數(shù)為偶數(shù)的典型例子如8B1P碼： 。當(dāng)m位碼內(nèi)“1”的個數(shù)為奇數(shù)時，插入P碼“1”，反之插入“0”，以保持m+1位碼內(nèi)“1”的個數(shù)為偶數(shù)。根據(jù)插入碼的用途可以分為以下三種[1]。也就是說，這種線路碼型存在許多種形式，例如，1B2B碼，2B3B碼，3B4B碼和5B6B碼等等。它將m個二進制輸入碼變換為n個二進制的線路碼，使碼率提高n/m倍，輸入信號以m個碼字為一個字，而線路碼則以m個碼為一個字，mBnB碼有兩種類型：非均等mBnB碼（nm），其碼組內(nèi)“0”和“1”碼的個數(shù)不一定相等；均等mBnB（n=m+2）其碼組內(nèi)的“0”和“1”個數(shù)相等。常用的有兩大類，一類是mBnB碼，即分組碼；另一類是插入比特碼。為此，在光纖傳輸之前，需將簡單的二進制信號變換成適合光纖傳輸系統(tǒng)的光線路碼型。光接收機中采用的是交流耦合，直流成分的變化會引起信號基線浮動，這會給判決再生帶來困難。因為長連“0”，“1”會使定時信息消失，從而使再生中繼器和終端接收機的定時提取產(chǎn)生困難。但是簡單的二進制信號有三種實際問題要解決，否則也不能達到良好的效果。光纖通信中的線路編碼設(shè)計與開發(fā)畢業(yè)論文 線路編碼概述數(shù)字通信系統(tǒng)對路碼的一般要求 線路碼型有多種，在選擇線路碼時不僅要考慮光纖的傳輸特性，還要考慮光電器件的特性。一般來說，由于光電器件都有一定的非線性，因此采用脈沖的“有” “無”來表示“1”和“0”要方便的多。第一，不能有長連“0”或長連“1”出現(xiàn)。第二，簡單的二進制碼中還有直流成分，而由于“0”，“1”碼出現(xiàn)個數(shù)的隨機變化，使得直流成分的大小隨機的發(fā)生變化。第三，簡單的二進制信號在業(yè)務(wù)狀態(tài)下不能接收監(jiān)測線路誤碼率。 光纖通信系統(tǒng)中所采用的線路碼種類很多。 mBnB碼mBnB碼是一種提高信號傳輸速率的編碼方法。由于這些碼型是按字長進行編譯碼的，所以不同字長的碼型將有不同的特點。插入碼插入比特碼是把插入的原碼流以m比特為一組，在它的末位之后插入一個比特組成的線路碼。1) mB1P碼 末位之后插入P碼，P碼稱為奇偶校正碼，它把m位奇數(shù)原碼校正為偶數(shù)碼。當(dāng)然也可以采取保持m+1位碼內(nèi)“1”的個數(shù)為奇數(shù)的方式。即當(dāng)m位碼為“1”則補碼為“0”，反之則為“1”。H碼具有多種功能，它實際上是P碼，C碼和用以作監(jiān)控，公務(wù)，區(qū)間通信的插入碼混合組成。 3B4B碼編譯碼原理 3B4B碼是在本次畢業(yè)設(shè)計中需要重點了解和掌握的一種線路碼型，并且根據(jù)3B4B的編碼特點和編碼原理，設(shè)計出符合畢業(yè)設(shè)計中各項指標(biāo)要求的編譯碼器。為保證信息的完整傳輸，必須從4B碼的 16個碼字中挑選8個碼字來代替3B碼。例如：在3B碼中有2個“0”，變?yōu)?B碼時補1個“1”；在3B碼中有2個“1”，變?yōu)?B碼時補一個“0”。同時，規(guī)定一些禁止使用的碼字，稱為禁字，例如0000和1111。所謂“碼字?jǐn)?shù)字和”，是在nB碼的碼字中，用“－1”代表“0”碼，用“＋1”代表“1”碼，整個碼字的代數(shù)和即為WDS。例如：對于0111，WDS=＋2；對于0001，WDS＝－2；對于0011,WDS＝0。在3B4B碼中，應(yīng)選擇WDS=0和WDS=＋/－2的碼字，禁止使用WDS=+/－4的碼字。表 2. 2 一種3B4B碼表信號碼(3B)線路碼(4B)模式1(正組)模式2(負(fù)組)碼字WDS碼字WDS00001011＋20100－210011100011000