基于SOPC的簡易誤碼率測試儀設(shè)計技術(shù)

設(shè)備上電后進入模式選擇，用戶根據(jù)需要設(shè)定模式，確認后，mode_reg設(shè)置完畢。隨后進入速率選擇，設(shè)置時鐘分頻器的數(shù)值，用以設(shè)置代碼發(fā)送速率。Control_reg提供了AM7968其他端口的設(shè)置。參數(shù)設(shè)置完畢后，設(shè)置好的代碼就配合設(shè)定好的時鐘頻率，通過通信端口發(fā)送出去了。
需要特別說明的是循環(huán)代碼的發(fā)送過程。因為，在其他模式下，數(shù)據(jù)自發(fā)送開始就一直在數(shù)據(jù)總線上有效，只要控制好數(shù)據(jù)的發(fā)送脈沖信號即可；而循環(huán)代碼模式下，數(shù)據(jù)需要實時更新，且不能有遺漏和跳躍，因此特別設(shè)計了循環(huán)碼發(fā)生模塊。它以AM7968芯片的ACK信號作為循環(huán)代碼遞增的觸發(fā)信號。這是因為ACK信號是AM7968在數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后立即發(fā)送的反饋信號。所以利用這個信號，就很好地保證了循環(huán)代碼的可靠性。
(2)接收端設(shè)計
如圖3所示，芯片AM7969是信號的接收端。在用戶設(shè)定了代碼模式后，AM7969的控制寄存器被配置為相應(yīng)模式。之后設(shè)置誤碼計算模式，并將誤碼計數(shù)器復(fù)位，且設(shè)置好對應(yīng)的對照代碼。

AM7969芯片中的鎖相環(huán)時鐘生成器(PLL clockgenerator)，可以從接收到的數(shù)據(jù)流中分離出時鐘信號和數(shù)據(jù)信號。
由于線路傳輸存在延時問題，會使AM7969分離的時鐘相對于發(fā)送端AM7968的時鐘滯后。對比較器兩端的輸入來說，出現(xiàn)了不同步的情況。如果AM7969也利用本地系統(tǒng)時鐘，那么其接收到的數(shù)據(jù)就會紊亂。這種方法不可取。
本系統(tǒng)采取發(fā)送同步序列的方式來進行同步。在測量開始后，發(fā)送端發(fā)送同步序列。在10 ms內(nèi)(此時間閾值可進行設(shè)置)，如果接收端沒有收到同步序列，則判定線路故障，無法正常測量；如果在時間閾值內(nèi)收到同步序列，則立刻進入測試狀態(tài)。例如，當(dāng)發(fā)送代碼A0后，接收端如果在時限內(nèi)(時間閾值)收到信號，則進行比較，之后發(fā)送1個反饋信號Dstrb和1個數(shù)據(jù)A1，依此類推；如果接收端沒有收到信號，則系統(tǒng)將認為是誤碼丟失，記為誤碼，同時自行發(fā)送1個偽Dstrb，繼續(xù)測量。
3．2 顯示模塊設(shè)計
顯示部分采用了Visionox公司的VGGl2864E―S002、128×64點陣的單色圖形顯示模塊。該模塊有以下特點：亮度高，對比度高，視角寬，響應(yīng)速度快，溫度范圍寬，功耗低；8位并行數(shù)據(jù)接口，讀、寫操作時序；模塊內(nèi)藏64×64顯示數(shù)據(jù)RAM(RAM中每位數(shù)據(jù)對應(yīng)OLED屏上一個點的亮、暗狀態(tài))；接口電路簡單，使用方便。
本設(shè)計通過VHDL語言編寫接口時序IP核控制器oled．VHD，使其作為Slave device連接到Avalon總線上，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)顯示功能。
3．3 誤碼率測試儀的SOPC設(shè)計
圖4為在SOPC Builder工作窗口中的該誤碼率測試儀的SOPC系統(tǒng)。

其中，cpu_0為主Nios II處理器，cfi_flash_bridge_O為Avalon三態(tài)橋用來連接Flash IP核控制器cfi_flash_O，sdram是SDRAM IP核控制器，timer_O是Nios II內(nèi)部定時器，oled_O是OLED IP核控制器，pio_0是按鍵外部引腳，am7968_2_O和am7969_2_0分別是用VHDL語言編寫的收發(fā)芯片AM7968和AM7969的1P核控制器。