用XC9572实现HDB3编解码设计

　　摘要：介绍了HDB3编解码的原理和方法，给出了用CPLD（ComplexProgrammableLogicDevice）实现E1信号HDB3编解码的方法，同时给出了它的实现原理图，最后给出了XILINX的XC9500系列可编程逻辑器件的开发流程。
　　关键词：复杂可编程逻辑电路；三阶高密度码；极性交替反转码；在系统编程
　　
　　１ＸＣ９５７２器件介绍
　　
　　ＸＣ９５７２是ＸＩＬＩＮＸ公司生产的一款高性能可编程逻辑器件。它内含４个３６Ｖ１８功能块，并具有１６００个可用系统门。其系统结构如图１所示。从结构上看，ＸＣ９５７２包含三种单元，即宏单元、可编程Ｉ／Ｏ单元和可编程内部连线。其主要特点如下：
　　
　　●所有可编程管脚间的脚对脚延时均为５ｎｓ；
　　
　　●系统的时钟速度可达到１２５ＭＨｚ；
　　
　　●具有７２个宏单元和１６００个可用系统门；
　　
　　●可编程次数为１００００次；
　　
　　●可采用５Ｖ在线编程和擦除；
　　
　　●拥有强大的管脚锁定能力；
　　
　　●每个宏单元都具有可编程低功耗模式；
　　
　　●未用的管脚有编程接地能力；
　　
　　●提供有编程保密位，可对设计提供加密保护以防止非法读取；
　　
　　●外部Ｉ／Ｏ引脚与３．３Ｖ和５Ｖ兼容。
　　
　　２ＨＤＢ３的编解码及实现原理
　　
　　ＨＤＢ３码（三阶高密度双极性码）是基带电信设备之间进行基带传输的主要码型之一。它的主要特点是易于提取时钟、不受直流特性影响、具有自检能力、连令串小于３个等。
　　
　　Ｅ１信号是我国和欧洲国家电信传输网一次群使用的传输系统。Ｅ１信号由３２个６４ｋｂｐｓ的ＰＣＭ话路经过时分复用形成。ＣＣＩＴＴ建议Ｇ．７０３标准详细规定了ＨＤＢ３码用于Ｅ１信号的标准。
　　
　　用ＸＣ９５７２实现Ｅ１信号的ＨＤＢ３编解码电路比较简单，而且无需可调整外围电路。本设计使用了ＰＣ４４封装形式的ＸＣ９５７２可编程逻辑器件共有３０个可编程ＩＯ引脚、６个电源引脚和４个ＪＴＡＧ引脚。整个设计使用了ＸＣ９５７２器件８０％的容量。图２所示是其实现电路图。
　　
　　ＨＤＢ３码是ＡＭＩ（ＡｌｔｅｒｎａｔｅＭａｒｋＩｎｖｅｒｓｉｏｎ）码的改进型。ＡＭＩ码是用交替极性的脉冲表示码元“１”，用无脉冲表示码元“０”。为了防止电路长时间出现无脉冲状态，ＨＤＢ３码的编码规则是：当没有４个或４个连续的“０”码时，就按ＡＭＩ码规则编码；当出现４个或４个连续的“０”码时，每４个连续“０”的第一个“０”的变化应视它前面相邻的“１”的情况而定，如果它的前一个“１”的极性与前一个破坏点的极性相反而本身就是破坏点，则４个连续的“０”的第一个仍保持“０”；如果它的前一个“１”的极性与前一个破坏点的极性相同而本身就是破坏点，则第一个“０”改为“１”。这一规则保证了相继破坏点具有交替的极性，因而不会引入直流成分。４个连续“０”的第２，３个总是“０”。４个连续的“０“的第４个改为“１”，而极性与它前一个“１”的极性相同（破坏点极性交替规则）。在接收端，如果相继接收到两个极性相同的“１”?它的前面有３个连续的“０”?则将后一个“１”改为“０”?如果它的前面有２个连续的“０”，则将前后两个“１”改为“０”，这样就恢复了原来的数据信号。下面是一个ＨＤＢ３码的例子：
　　
　　其中：Ｖ代表

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