用VHDL实现可编程PCM采编器.docxVIP

第30卷第7期应用科技Vol. 30 , №.72003年7月AppliedScienceandTechnologyJ ul.2003文章编号 :1009 - 671X(2003) 07 - 0029 -04用 V HDL 实现可编程 PCM采编器魏东,于立君,王辉(哈尔滨工程大学 自动化学院 ,黑龙江 哈尔滨150001)摘要:论述了用VHDL实现可编程PCM采编器的过程.通过编程修改芯片内部的逻辑功能实现系统功 能的可编程,可实现遥测设备的现场编程,增加遥测系统的灵活性和适应性.关 键 词:VHDL;PCM采编器;MAX+plusⅡ中图分类号 : TN791 文献标识码:AProgra mmable PCM editor design by use of VHDLWEI Dong , YU Li2jun ,WAN GHui( School of Automation , Harbin Engineering University , Harbin 150001 ,China)Abstract :This paper introduced the process of programmable PCM editor design by use of V HDL . We madethe system function programmable by modifying inner logical function of the chip . It supplies more flexibili2 ty which makes the telemetry equipment field programmable.Key words :V HDL ; PCM editor ;MAX + plusⅡ1系统设计PCM 遥测系统是一种常用的遥测设备.它可 以采集多路数据并进行通信传输和数据处理,它的多路数据采集设备是 PCM 采编器. PCM采编器控制采集各个数据通道数据的时序,并加上帧同步码形成一定格式的数据,再进行并/串转换,形成串行数据流送到调制设备上传送. 归纳起来, PCM 采编器有如下功能:1) 控制数据采集的时序;2)加帧同步码,按一定格式组织数据包;3) 并/串转换.一个典型的PCM帧格式示意图如图1.图 1 PCM帧格式格式中,数据位长度称为字长;全部数据通道 加帧同步码称为帧长 ,图中帧长为 N + 1.由于遥测系统的任务经常改变,所以相应要求PCM遥 测设备具备可编程的能力. 对于 PCM遥测采编 器需要经常改变的参数有1) 码率即串行数据的速率;2) 字长、帧长和帧同步码.下面设计一个码率为 500 KB/ s , 字长为8 bit,帧长为128字,帧同步码为EB90h的PCM采 编器,其结构如图2所示.采编器内部进行并/串转换时,由一个8选1数据选择器和一个D触发器完成.由位计数器和8 选 1 数据选择器选通当前数据位,并通过触发 器采样消除毛刺.采编器可以接受两类数据源:一类是需经A/ D变换的模拟信号数据;一类是数字通信数据,如 指令和状态等.数据源的选择由A/D片选信号和 数字通道片选信号控制.帧同步码预先放在芯片内.数据的帧格式由 字计数器、地址译码器和数据选择器控制. 当字计 数器值为1时,译码器选通帧同步码高位,经过24选8数据选择器后进行并/串转换,并经D触 发器采样后输出;当字计数器值为2时,选通帧同 步码低位;当字计数器值大于2时,选择外部数据收稿日期 :2002 - 07 - 31.作者简介 :魏 东(1979 - ) ,男 ,硕士研究生 ,主要研究方向:测控技术及智能系统.·30 ·应用科技第30卷输入. 在数据字中,具体通道上的数据对应于哪一 路信号,由地址输出和具体的格式要求决定.码率可以通过码率分频器改变频值.图 2 PCM采编器原理图图 3 PCM采编器顶层原理图原理图中包括24选8数据选择器模块(MUX24-8)、8选1数据选择器模块(MUX8-1)、 位计数器模块(RPLCONT1)、字计数器模块(RPLCONT2)、译码器模块(DECODER)和分频器模块(freqdiv).设计要求:地址分配为:帧同步码(1、2路)、模拟通道(3～101路)、数字通道(102～128路).码率为500KB/s,字长为8bit,帧长为128字,帧 同步码为EB90h.时钟CLK经freqdiv二分频,得到串行数据经D 触发器发送的频率,即确定了码率.帧同步码高位FRHB[7..0]、帧同步码低位FRLB[7..0]和数据DA2第7期魏东,等:用VHDL实现可编程PCM采编器·31 ·TA[7..0]经MUX24-8输出,A、B 为