通信编解码器设计
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5g通信的语音编码标准在5G通信系统中,语音编码技术是实现高效、可靠和低延迟语音传输的关键。
以下是关于5G通信的语音编码标准的主要内容:1. 音频编解码器标准在5G通信中,音频编解码器(Audio Coder)标准是实现语音信号的压缩和编码的核心技术。
目前,3GPP组织正在制定新一代的音频编解码器标准,称为3 (Low Complexity Communication Efficient Coding)。
该标准旨在提供低复杂度、高通信效率的音频编码方案,以适应5G通信的高速率、大带宽和低延迟的需求。
2. 语音传输协议标准5G通信系统需要提供低延迟、高可靠性的语音传输协议。
为了实现这一目标,一些新兴的语音传输协议正在被开发和应用。
其中最具代表性的两种技术是VoNR (Voice over New Radio)和VoLTE (Voice over LTE)。
这两种技术都旨在提供高效的语音传输方案,同时保证低延迟和高可靠性。
VoNR是一种基于5G NR(新无线电)技术的语音传输协议。
它利用5G的高速率和低延迟特性,实现在移动通信网络中传输语音和视频信号。
VoNR可以提供比传统VoLTE技术更高的频谱效率和更低的传输延迟,从而提供更好的语音通话体验。
VoLTE是一种基于LTE技术的语音传输协议。
它利用LTE的高速率和低延迟特性,实现在移动通信网络中传输语音信号。
VoLTE可以提供与VoNR相似的语音质量和低延迟性能,但需要在LTE网络中进行优化和部署。
3. 语音质量评估和测量标准为了确保5G通信中的语音质量,需要制定相应的语音质量评估和测量标准。
这些标准应该能够评估各种语音编码器和传输协议的性能,以确保它们能够提供高质量的语音传输。
例如,主观音质评估(Subjective音质Evaluation)和客观音质评估(Objective音质Evaluation)是两种常用的语音质量评估方法。
主观音质评估是通过人的听觉感受来评估音质的好坏,客观音质评估则是通过测量信号的客观指标如失真度、噪声水平等来评估音质。
如何设计简单的数字解码器数字解码器是一种电路装置,用于将数字信号转换为对应的输出信号。
它广泛应用于通信、计算机、电子设备等领域。
设计一个简单的数字解码器需要考虑电路结构、逻辑实现以及信号处理等方面。
本文将介绍如何设计一个简单的数字解码器。
一、数字解码器的基本原理数字解码器的基本原理是根据输入的数字信号,通过逻辑门电路将其转换为对应的输出信号。
常见的数字解码器有一位二进制解码器、四位二进制解码器等。
下面以一位二进制解码器为例进行介绍。
在一位二进制解码器中,输入是一个二进制数字,可能的输入是0或1。
输出是对应的高电平或低电平信号。
例如,当输入为0时,输出为高电平;当输入为1时,输出为低电平。
数字解码器通常使用逻辑门电路来实现这种转换。
二、设计一个简单的一位二进制解码器1. 首先,需要确定解码器的真值表。
对于一位二进制解码器,真值表如下:输入(A) 输出(B)0 11 02. 根据真值表,可以使用逻辑门电路来实现解码器。
常见的逻辑门有与门、或门、非门等。
在这个例子中,我们可以使用与非门(NAND)来实现解码器。
3. 使用两个输入的与非门可以实现一位二进制解码器。
根据真值表中的输入和输出信号的关系,可以得到如下逻辑电路图:输入(A) 输出(B)┌───────┬───────┐│ 0 │ 1 ││ 1 │ 0 │└───────┴───────┘│ │Nand Nand│ │NAND ││ │└───────┘4. 根据逻辑电路图,可以通过连接两个输入的与非门来实现一位二进制解码器。
然后,将输入信号与与非门相连,将输出信号连接到适当的输出端口。
这样,就完成了一个简单的一位二进制解码器的设计。
三、总结数字解码器是将输入的数字信号转换为对应的输出信号的电路装置。
设计一个简单的数字解码器需要考虑电路结构、逻辑实现以及信号处理等方面。
本文以一位二进制解码器为例,介绍了设计一个简单的数字解码器的基本原理和步骤。
希望对读者有所启发,能够在实际应用中灵活运用数字解码器的设计。
密勒码编码器和解码器的设计1、基本原理密勒码又称延迟调制码,它是双相码的一种变形。
它的编码规则如下:“1”码用码元中心点出现跃变来表示,即用“10”或“01”表示。
“0”码有两种情况:单个“0”时,在码元持续时间内不出现电平跃变,且与相邻码元的边界处也不跃变,连“0”时,在两个“0”码的边界处出现电平跃变,即“00”与“11”交替由图可知双相码下跳沿对应着密勒码的跳变沿。
因此用双相码的下降沿去触发双稳态电路即可输出密勒码。
2、设计方案Miller码的主要特点是:(1)由编码规则可知,当信码序列出现“101”时,Miller码出现最大脉冲宽度为两个码元周期,而信码出现连“0时,它的最小脉冲宽度为一个码元周期,这一性质可用于进行误码检测。
(2)比较双相码与Miller 码的码型,可以发现后者时前者经过一级触发器得来。
编译码过程如下:编码:1)、将NRZ码与位同步信号BS相异或,生成信号作为D0触发器的输入,D0触发器采用2BS频率的信号对其采样输出信号BPH码。
2)、BPH码取非后输入D1触发器双稳态电路,生成密勒码。
解码:1)、将输出的密勒码输入触发器D2的D端,将2BS信号接入D2;2)、触发器D2生成信号输入触发器D3的D端;3)、将2BS信号接入触发器D3对密勒码进行采样,将D3生成信号与D2生成信号相异或后的信号作为触发器D4的输入。
4)、将BS信号接入触发器D4,即可输出密勒码解码输出。
编码、解码原理图如下所示:仿真图:波形分析:NRZ码输入为:01010011010011,BPH码输出为:01 10 01 10 01 01 10 10 01 10 01 01 10 10,密勒码输出为:00 01 11 10 00 11 10 01 11 00 01 10。
观察BPH码与Miller码波形,可知BPH码下跳沿对应着密勒码的跳变沿,符合设计原理。
观察NRZ输入码波形、BPH码波形、密勒码波形、译码输出码波形,BPH码波形和密勒码波形相对于NRZ码波形有0.25个码元延迟,译码输出码波形相对于NRZ码有2个码元延迟。
学生实验报告系别电子工程系课程名称通信原理实验班级实验名称PCM编解码单路多路实验姓名实验时间学号指导教师报告内容一、实验目的1. 了解PCM编译码的基本工作原理及实现过程。
2. 了解语音信号数字化技术的主要技术指标,学习并掌握相应的测试方法。
3. 初步了解通信专用集成电路的工作原理和使用方法。
二、实验内容1. 信号源实验1) 取样脉冲、定时时钟实验2) 同步测试信号源实验2. PCM单路编码实验1) 极性码编码实验2) 段内电平码编码实验3) 段落码编码实验3. PCM单路译码实验4. PCM多路编译码实验5. 学生常犯的测量错误三、实验原理模拟信号数字化可以用数种方式实现。
脉冲编码调制(PCM)技术在数字通信系统中得到了广泛的应用。
脉冲编码调制系统的原理方框图如图1.1所示。
模拟信号经滤波后频带受到了限制。
限带信号被抽样后形成PAM信号。
PAM信号在时间上是离散化的,但是幅度取值却是连续变化的。
编码器将PAM信号规定为有限种取值,然后把每个取值用二进制码组表示并传送出去。
接收端收到二进制编码信号后经译码还原为PAM信号,再经滤波器恢复为模拟信号。
经理论分析可知,人的语音信号的幅度概率密度为拉普拉斯分布。
这是一种负指数分布,小幅度时概率密度大,而大幅度时概率密度小。
因此,语言编码必须设法提高小信号时的信噪比。
如果既要考虑到语音信号的幅度变化范围约有40一5OdB,又要考虑到在小信号时有足够好的通话质量,则至少需要11位至12位的线性编码。
通常,一路信号的抽样频率为8kHz。
这样,当采用线性编码时传输一路PCM符号约需1OOkbit/s的传信率。
但是非线性编码却可以用7位至8位的编码使通话质量令人满意,而相应的一路PCM信号的传信率为64kbit/s。
因此实用的PCM编译码器都是非线性的。
实验电路由定时部分,编、译码部分,同步测试信号原部分,译码功效四大部分组成。
方框原理图如图1.15所示。
图1.15 PCM编译码实验原理图四、实验步骤准备工作:1、按实验板上所标的电源电压开机,调准所需电压,然后关机;2、把实验板电源连接线接好;示波器探头1:10,严禁1:1。
OFDM通信系统LDPC编解码的硬件实现中期报告1. 研究背景和意义随着移动通信技术的不断发展,OFDM (正交频分复用) 技术已经被广泛应用于许多无线通信系统中,如 Wi-Fi、LTE 等。
OFDM 技术具有频带利用率高、时域和频域处理简单、抗多径衰落等优点。
然而,在无线信道中,由于信道干扰和噪声等因素,OFDM 信号可能会产生误码。
为了提高 OFDM 通信系统的可靠性和通信质量,需要使用一些编码和解码算法对信号进行错误检测和纠正。
LDPC (低密度奇偶校验码) 编解码算法是一种比较有效的纠错编码算法,被广泛应用于 OFDM 通信系统中。
2. 研究内容本研究的主要内容是设计和实现一种 LDPC 编解码器的硬件电路,用于 OFDM 通信系统中的信号编解码。
具体来说,研究内容包括以下几个方面:(1) LDPC 编码算法的研究和实现LDPC 编码算法是一种基于树状因子图 (Tanner 图) 的分布式编码算法。
该算法的主要思想是根据一定的规则构造一个稀疏矩阵,对信号进行编码并进行纠错。
需要对该算法进行深入的研究,并实现基于 FPGA 的 LDPC 编码模块。
(2) LDPC 解码算法的研究和实现LDPC 解码算法是一种基于概率推断的迭代解码算法。
该算法的主要思想是根据接收到的信号和预先计算的校验矩阵,通过计算概率来进行迭代纠错。
需要对该算法进行深入的研究,并实现基于 FPGA 的 LDPC 解码模块。
(3) LDPC 编解码器的整体设计和实现LDPC 编解码器是将 LDPC 编码器和解码器整合在一起的模块,它能够实现对信号进行编码、解码和纠错。
需要对该模块进行设计,并在FPGA 上进行实现。
(4) 硬件实现优化和性能评估在实现 LDPC 编解码器的硬件电路之后,需要对其性能进行评估和优化。
通过采取一些优化方法,如流水线设计、并行计算、多级存储等方式来提高硬件电路的速度和效率。
3. 研究进展目前,本研究已经完成了 LDPC 编码算法的研究和实现,并在 FPGA 上实现了 LDPC 编码模块。
通信电子中的编解码技术随着科技的发展,通信电子技术越来越普及,而编解码技术则是其中最为重要的组成部分之一。
编解码技术可以将信息转化为数字序列,并通过传输系统进行传输和解码。
在通信技术中,编解码技术被广泛应用于无线通信、数字广播、视音频通信、Internet数据传输等众多领域。
本文将深入探讨编解码技术在通信电子领域中的应用和意义。
一、编解码技术的基础原理编解码技术是通信技术的关键之一,它将信息转换成数字序列进行传输。
编码和解码可分别成为编码器和解码器。
编码器的主要功能是将信息转换为数字序列,这些数字序列可以被传输和存储。
解码器的主要功能是将数字序列转换回原始信息。
数字序列中的信息可以是文字、图像、音频或视频等。
在数字通信中,编码和解码的主要目的是确保信息的传输和存储。
编码器可将信息编码成一些数字或信号的序列,而解码器可以还原原来的信息,从而确保信息的传输和存储的可靠性。
二、编解码技术的应用和意义1.数字广播数字广播是一种模拟广播中数字化的变革。
在数字广播中,电视和收音机信号通过数字信号传输。
编解码技术可以将众多的数字信号传输到不同的终端设备上,包括电视、收音机和互联网上的计算机。
数字广播将音频、视频、文字等信息转化为数字信号进行传输,而编解码技术负责该数字信号的传输和解码。
数字广播在传输质量和效率上具有优势,可以达到更好的音质和图像质量。
此外,数字广播的成本更低,广播覆盖面积也更广。
2.无线通信在无线通信中,编解码技术是确保信号传输质量和可靠性的关键。
编解码技术可以将信号转变为数字信号,从而使信号可以在空气中传输。
无线通信需要通过无线信道传输信号,而无线信道是非常复杂和不稳定的。
编解码技术可以应对信道中的时延、干扰和噪声等问题,从而提高通信的质量和可靠性。
此外,编解码技术还可以将信号适应到不同的无线环境中,包括城市和远程地区。
3.视音频通信编解码技术在视音频通信中的应用越来越重要。
视音频通信可以通过网络进行传输,例如通过互联网在不同地区的计算机之间传输视频和音频信号。
通信系统电路设计练习:M序列编码/解码器的设计作业的背景及训练目的为了给通信专业的同学们提供一个设计实践的机会,在最短的时间段内掌握数字设计的动手能力,提高Verilog语言的使用能力,所以专门设计了这样一个难度适中的数字通信系统设计练习。
本练习是根据工程实际问题提出的,但为了便于同学理解,对设计需求指标做了许多简化。
希望同学们在设计范例和老师的指导下,一步一步地达到设计目标。
期望同学们能在两至三周内,参考设计范例,独立完成自己的设计任务,在这一过程中学习用Verilo g编写RTL代码和仿真验证用测试代码技术,以及用综合器进行综合的技术、并熟练掌握较复杂数字系统的多层次的仿真验证的方法,以逐步提高同学在设计工作中的自信心。
1.1 M序列介绍:M序列是PN(pseudo noise)伪随机噪声中最广为人知的一种,主要用在扩频率通信中,先简要介绍一下扩频通信工程的原理,然后分析M序列的数学特性从而回答即为什么要选择M序列,然后再谈谈M序列在扩频应用中的局限性。
有了一定的理论基础后,我们就可以开始讨论怎样用具体的硬件实现应用M序列的扩频通信的发射端和接收端电路。
1.2扩频通信的短暂的历史有关扩频通信技术的观点是在1941年由好莱坞女演员Hedy Lamarr和钢琴家George Antheil提出的。
基于对鱼雷控制的安全无线通信的思路,他们申请了美国专利#2.292.387。
不幸的是,当时该技术并没有引起美国军方的重视,直到20世纪八十年代才引起关注,将它用于敌对环境中的无线通信系统。
扩频通信技术解决了短距离数据收发信机、如:卫星定位系统(G PS)、3G移动通信系统、WLAN(IEEE802.11a,IEEE802.11b,IEE802.11g)和蓝牙技术等应用的关键问题。
扩频技术也为提高无线电频谱的利用率(无线电频谱是有限的因此也是一种昂贵的资源)提供帮助。
1.3扩频技术理论证明在Shannon和Hartley信道容量定理中可以明显看出频谱扩展的作用:C = B Log2(1+ S/N)式中:C是信道容量、单位为比特每秒(bps),它是在理论上可接受的误码率(BER)下所允许的最大数据速率;B是要求的信道带宽,单位是Hz;S/N是信噪比。
信息的解码解码器工作原理信息的解码解码器是一种设备或软件,用来将编码后的信息转化为可读或可理解的形式。
在现代通信中,信息编码是必不可少的一环,它将原始的数据转化为二进制编码,以便在传输或存储过程中能够更有效地表示和处理。
而解码则是将这些编码的数据重新还原为原始的信息。
一、信息编码信息编码是将原始的数据转化为特定形式以便传输、存储、处理的过程。
常见的信息编码方式包括数字编码、字符编码、音频编码、视频编码等。
编码的目的是为了提高信道的利用率、减少传输带宽、提高抗干扰能力等。
对于数字编码来说,最常见的编码方式是二进制编码。
二进制编码使用0和1两个数字来表示信息,可以适应数字电子系统的特点,同时具有较强的容错和纠错性能。
除了二进制编码外,还有八进制、十进制、十六进制等不同的数字编码方式,根据具体的应用场景选择不同的编码方式。
字符编码是将字符映射为数字编码的过程。
常见的字符编码方式包括ASCII码、UTF-8、GB2312等。
ASCII码是最早的字符编码标准,它使用7位二进制来表示128个字符。
随着计算机技术的发展,扩展的字符编码标准出现了,比如UTF-8可以表示全球各国字符,GB2312用于中文字符的编码。
音频编码是将声音信号转化为数字编码的过程,常见的音频编码方式包括MP3、AAC、WAV等。
音频编码在音乐、语音通信、语音识别等领域有广泛的应用。
视频编码是将视频信号转化为数字编码的过程,常见的视频编码方式包括H.264、AVC、MPEG-4等。
视频编码在视频通信、视频监控、娱乐等领域得到了广泛应用。
二、信息解码信息解码是将编码后的数据重新还原为原始的信息的过程。
解码过程需要根据编码规则进行逆向操作,将二进制编码、字符编码、音频编码或视频编码还原为原始的数据。
解码的过程通常包括解析、解压缩、还原等步骤。
首先是解析,解析是将编码后的数据按照一定的规则进行整理和提取。
例如,对于二进制编码来说,解析会将连续的0和1分组,确定每个组的含义。
天津大学课程设计任务书2012 —2013 学年第 1 学期电子与信息工程系电子信息工程专业课程设计名称: EDA技术及应用设计题目:通信编解码器设计完成期限:自 2013 年 1月 4 日至 2013 年 1 月 10 日共 1 周一.课程设计依据在掌握常用数字电路原理和技术的基础上,利用EDA技术和硬件描述语言,EDA开发软件(Quartus Ⅱ)和硬件开发平台(达盛试验箱CycloneⅡFPGA)进行初步数字系统设计。
二.课程设计内容采用状态机结构设计简易串行数据编码器,实现NRZ码转换为差分码,双相码和曼彻斯特码功能,串行数据速率为9600bit/s,扩展设计:超采样,频率1MHz实现数据实现960bit/s传输。
要求通过仿真验证。
三.课程设计要求1.要求独立完成设计任务。
2.课程设计说明书封面格式要求见《天津城市建设学院课程设计教学工作规范》附表13.课程设计的说明书要求简洁、通顺,计算正确,图纸表达内容完整、清楚、规范。
4.测试要求:根据题目的特点,采用相应的时序仿真或者在实验系统上观察结果。
5.课设说明书要求:1)说明题目的设计原理和思路、采用方法及设计流程。
2)系统框图、VHDL语言设计清单或原理图。
3)对各子模块的功能以及各子模块之间的关系作较详细的描述。
4)详细说明调试方法和调试过程。
5)说明测试结果:仿真时序图和结果显示图。
并对其进行说明和分析。
指导教师(签字):教研室主任(签字):批准日期: 2012年 12 月 22 日目录第一章通信解码器概述 (1)1.1 几种码的介绍 (1)1.1.1 NRZ码 (1)1.1.2 差分码 (1)1.1.3 曼彻斯特码(又称双相码) (1)1.2 总体方案概述 (2)1.3 用状态机设计差分码编码器 (2)1.3.1 状态机简介 (2)1.3.2 对编码器的设计 (3)1.4 曼彻斯特码模块程序 (3)第二章转码器的设计与仿真 (6)2.1 功能描述 (6)2.2 差分码源程序(基于Verilog HDL语言) (6)2.3 功能模块的仿真 (7)2.4 曼彻斯特码源程序(基于Verilog HDL) (8)2.5 功能模块仿真 (10)第三章转码器的综合及硬件验证 (11)3.1 转码器码的综合 (11)3.1.1 曼彻斯特码转码器 (11)3.1.2 差分码转码器 (11)3.2 图形文件 (11)第四章转码器的设计总结 (12)4.1 设计调试 (12)4.2 设计心得 (12)参考文献 (13)第一章通信解码器概述编解码器指的是一个能够对一个信号或者一个数据流进行变换的设备或者程序。
这里指的变换既包括将信号或者数据流进行编码(通常是为了传输、存储或者加密)或者提取得到一个编码流的操作,也包括为了观察或者处理从这个编码流中恢复适合观察或操作的形式的操作。
编解码器经常用在视频会议和流媒体等应用中,通常主要还是用在广电行业,作前端应用。
1.1 几种码的介绍1.1.1 NRZ码数字信号可以直接采用基带传输,所谓基带就是指基本频带。
基带传输就是在线路中直接传送数字信号的电脉冲,这是一种最简单的传输方式,近距离通信的局域网都采用基带传输。
基带传输时,需要解决数字数据的数字信号表示以及收发两端之间的信号同步问题。
对于传输数字信号来说,最简单最常用的方法是用不同的电压电平来表示两个二进制数字,也即数字信号由矩形脉冲组成。
按数字编码方式,可以划分为单极性码和双极性码,单极性码使用正(或负)的电压表示数据;双极性码是二进制码,1为反转,0为保持零电平。
根据信号是否归零,还可以划分为归零码和非归零码,归零码码元中间的信号回归到0电平,而非归零码遇1电平翻转,零时不变。
1.1.2 差分码通信中的差分编码,差分编码输入序列{an},差分编码输出序列{bn},二者都为{0、1}序列,则差分编码输出结果为bn=an异或bn-1,并不是bn=an异或an-1(即所谓的:对数字数据流,除第一个元素外,将其中各元素都表示为各该元素与其前一元素的差的编码。
这么定义是不准确的。
)。
前者多用在2DPSK调制,后者多用在MSK调制预编码。
同时后者是码反变换器的数学表达式,即用来解差分编码用的。
1.1.3 曼彻斯特码(又称双相码)曼彻斯特编码(Manchester Encoding),也叫做相位编码(PE),是一个同步时钟编码技术,被物理层使用来编码一个同步位流的时钟和数据。
曼彻斯特编码被用在以太网媒介系统中。
曼彻斯特编码提供一个简单的方式给编码简单的二进制序列而没有长的周期没有转换级别,因而防止时钟同步的丢失,或来自低频率位移在贫乏补偿的模拟链接位错误。
在这个技术下,实际上的二进制数据被传输通过这个电缆,不是作为一个序列的逻辑1或0来发送的(技术上叫做反向不归零制(NRZ))。
相反地,这些位被转换为一个稍微不同的格式,它通过使用直接的二进制编码有很多的优点。
曼彻斯特编码,常用于局域网传输。
在曼彻斯特编码中,每一位的中间有一跳变,位中间的跳变既作时钟信号,又作数据信号;从低到高跳变表示"0",从高到低跳变表示"1"。
还有一种是差分曼彻斯特编码,每位中间的跳变仅提供时钟定时,而用每位开始时有无跳变表示"0"或"1",有跳变为"0",无跳变为"1"。
本文主要介绍用Verilog HDL语言来描述编写一个将NRZ码转换为曼彻斯特码和差分码的软件模块,并能够在FPGA芯片中调试和仿真。
四总码型的编码方案如下图1-1:图1-1 四总码型的编码方案1.2 总体方案概述曼彻斯特解码器是一种基于硬件描述的设计方案;该方案先利用Verilog HDL语言描述少量逻辑单元,构成逻辑处理模块,继而搭建出解码器。
曼彻斯特码是将NRZ 普通二进制数据与其位率时钟信号相异或而得,解决了传输数据没有时钟的问题。
当传送信号为“1”,曼彻斯特编码由高电平跳变为低电平;若传送的信息为“0”;曼彻斯特编码由低电平转变为高电平;如果有连续的“1”或“0”信息出现时,则曼彻斯特编码保持“1”或“0”的跳变,即编码后,信息“0”与时钟一致,信息“1”与时钟反相(相位相差180度)。
曼彻斯特编码是一种相位调制,有时钟的180度相位代表NRZ信号的逻辑“1”电平。
这次设计主要是要实现将NRZ码转成曼彻斯特码的功能,总体的设计原理框图如图1-2所示。
图1-2 原理框图1.3 用状态机设计差分码编码器1.3.1 状态机简介状态机是一个有向图形,由一组节点和一组相应的转移函数组成。
状态机通过响应一系列事件而“运行”。
每个事件都在属于“当前”节点的转移函数的控制范围内,其中函数的范围是节点的一个子集。
函数返回“下一个”(也许是同一个)节点。
这些节点中至少有一个必须是终态。
当到达终态,状态机停止。
状态机主要分为2大类:第一类,若输出只和状态有关而与输入无关,则称为Moore状态机:第二类,输出不仅和状态有关而且和输入有关系,则称为Mealy状态机。
要特别注意的是,因为Mealy状态机和输入有关,输出会受到输入的干扰,所以可能会产生毛刺(Gitch)现象,使用时应当注意。
事实上现在市面上有很多EDA工具可以很方便的将采用状态图的描述转换成可以综合的VHDL程序代码。
1.3.2 对编码器的设计设初始状态为S0编码为00,根据功能带入输入0时得到下一状态S1和相应输出0。
依次代入类推,可得到如图1-3所示的状态图。
图1-3 状态图其状态机设计程序如下:always @(negedge clk or negedge reset)if(reset == 0)state<=S0;else state<=next_state;always @(state or in) beginout = 0;case(state)S0:begin if(in == 0)next_state = S1;else next_state = S3;endS1:begin next_state = S2;endS2:begin out = 1;if (in == 0)next_state = S1;else next_state = S3;end S3:begin out = 1;next_state = S0;endendcaseend1.4 曼彻斯特码模块程序曼彻斯特编码模块如下:module Manchester_bian(in_dat,clk_tong,clk_fan,out_dat_tong,out_dat_fan,clr);input in_dat,clk_tong,clk_fan,clr;output out_dat_tong,out_dat_fan;wire out_dat_tong,out_dat_fan;wire out_dat_tong_1,out_dat_fan_1;wire out_dat_tong_0,out_dat_fan_0;assign out_dat_tong_1=(state1[1:0]==2'b01)?(clk_tong && con):1'b0; assign out_dat_tong_0=(state1[1:0]==2'b10)?(clk_fan && con):1'b0; assign out_dat_tong=(out_dat_tong_1) ||( out_dat_tong_0);assign out_dat_fan_1=(state2[1:0]==2'b01)?(clk_tong && con):1'b0; assign out_dat_fan_0=(state2[1:0]==2'b10)?(clk_fan && con):1'b0; assign out_dat_fan=(out_dat_fan_1) || (out_dat_fan_0);reg [1:0] state1;reg [1:0] state2;reg [1:0] dat_reg;reg con;always @(posedge clk_tong )begincon=1'b0;if(~clr)beginstate1[1:0]=2'b01;state2[1:0]=2'b01;con=1'b0;endelsebegindat_reg[1:0]=dat_reg[1:0]>>1;dat_reg[1]=in_dat;if(dat_reg[1])beginstate1[1:0]=2'b01;con=1'b1;if(state2[1:0]==2'b01)beginstate2[1:0]=2'b10;endelsebeginstate2[1:0]=2'b01;endendelsebeginstate1[1:0]=2'b10;con=1'b1;if(state2[1:0]==2'b01)beginstate2[1:0]=2'b01;endelse if(state2[1:0]==2'b10) beginstate2[1:0]=2'b10;endendendendendmodule第二章转码器的设计与仿真2.1 功能描述1、输入NRZ码;2、设置CLK;3、输出差分码,曼彻斯特码。