目录
1 技术指标 (1)
2 基本原理 (1)
2.1 基带信号 (1)
2.2 AMI码 (1)
3 设计方案及功能分析 (2)
3.1 方案一 (2)
3.2方案二 (4)
4实现方案 (5)
6结论 (6)
7心得体会 (7)
8参考文献 (7)
附录 (8)
1安装调试实验报告 (8)
1.1目标器件选择与管脚锁定方法 (8)
1.2器件编程/配置 (9)
2外围电路 (10)
2.1 AMI编码外围电路图 (10)
2.2 AMI码译码外围电路图 (11)
基带码型变换设计—AMI码码型变换
1 技术指标
（1）设计AMI码的编译码电路；
（2）输入信号为24位的周期NRZ码
（3）编译码延时小于3个码元宽度。
2 基本原理
2.1 基带信号
基带信号：未经调制的数字信号所占据的频谱是从零频或很低频率开始。
对传输用的基带信号主要有以下两方面的要求：
（1）对代码的要求：原始信号代码必须编成适合于传输用的码型；
（2）对所选码型的电波形要求：电波形应适合于基带系统的传输。
2.2 AMI码
AMI（Alternative Mark Inversion）码的全称是传号交替反转码，其编码规则是将信息码的“1”交替的变换为“+1”和“-1”，而“0”保持不变。
例如：
消息码：0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1
AMI码：0 -1 +1 0 0 0 0 0 0 0-1+1 0 0-1+1
AMI码对应的波形是具有正、负、零三种电平的脉冲序列。可以看作是单极性波形的变形，即“0”仍对应零电平，而“1”交替对应正、负电平。
AMI码具有以下优点：
（1）没有直流分量，且高、低频分量少，能量集中在频率为½码率处。因此，对具有变压器或其它交流隅合的传输信道来说，不易受隔直特性的影响；
（2）编译码电路简单，且可利用传号极性交替这一规律观察无码情况；
（3）如果它是AMI-RZ波形，接收后只要全波整流，就可变成单极性RZ波形，从中可以提取位定时分量；
（4）若接收端收到的码元极性与发送端的完全相反，也能正确判决。
鉴于AMI的上述优点，AMI码成为较常用的传输码型之一，但它有一重要缺点：当原信号出现长连“0”串时，信号的电平长时间不跳变，造成提取定时信号的困难。
3 设计方案及功能分析
3.1 方案一
方案一是基于VHDL语言的编程来实现AMI码的编译码。（基于给出的外围电路）。由于AMI码是双极性信号，而CPLD和FPGA构成的模块的输入信号与输出信号均为单极性信号，因此不能直接实现，需要先实现单极性码—双极性码的转换。
首先建立合适的标识符号，用单极性码代替双极性码，鉴于对编码电路的简便化考虑，采用“10”表示“+1”，“11”表示“-1”，而“00”表示“0”。
然后建立功能转换模块（码型转换器），同时设置一变量，当输入为“0”时，输出为“00”，输入第一个“1”时，输出为“11”，同时对变量赋值为“0”，输入第二个“1”时，对变量取反，同时输出为“10”，借助变量的状态来存储“1”的输出状态。
最后将产生的AMIA、AMIB信号经外围电路转换为双极性的AMI信号，此过程将在后面仔细阐述。
编写的VHDL语言程序如下：
LIBRARY IEEE;
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;
ENTITY AMI IS
PORT( BS:IN BIT;
NRZ:IN BIT;
AMIA:OUT BIT;
AMIB:OUT BIT;
AMI1，AMI2:IN BIT;
OAMI: OUT BIT);
END AMI;
ARCHITECTURE AMI of AMI IS
BEGIN
PROCESS(BS)
VARIABLE c:BIT:='0';
BEGIN
IF BS'EVENT AND BS='1'THEN
OAMI<=AMI1 XOR AMI2;
IF NRZ='1'then
IF c='0' THEN
AMIA<='1';
AMIB<='0';
c:=NOT c ;
ELSE
AMIA<='1';
AMIB<='1';
c:=NOT c ;
END IF;
ELSE
AMIA<='0';
AMIB<='0';
END IF;
END IF;
END PROCESS;
END AMI;
仿真波形图如下：
图一AMI编译码波形
从波形图可看出,编码部分：当输入为“0”，输出为AMIA&AMIB=“00”，输入为“1”时，输出AMIA&AMIB交替显示为“10”和“11”;
译码部分：当AMI1和AMI2输入为“11”或“00”时输出OAMI为“0”，输入为“10”或“01”，输出为“1”。
3.2方案二
基于原理图的设计方案（基于已给的外围电路）：
（1）AMI编码：AMI的编码电路由一个缓冲器缓存、一个D触发器、一个JK触发器和与门构成。利用2BS信号作为D触发器的脉冲，BS信号作为D触发器的输入信号，D 触发器的输出信号作为JK触发器的脉冲控制NRZ信号，且J=K=NRZ，输出端经与门与NRZ信号相与即为AMIB信号，AMIA与NRZ信号同步。
以下为该电路的输入输出功能表：
图二AMI编码电路的功能表
由编码电路产生的两路信号AMIA与AMIB经编码外围电路形成AMI信号。
下图为AMI编码电路的原理图：
图三AMI编码电路原理图
