一種基于FPGA的高速誤碼測試儀的設計

測試文件中給data_i賦值為000011111，可以觀察出FREQUSEL1輸出值1，F(xiàn)REQUSEL2輸出值為0，F(xiàn)REQUSEL3輸出值為1，DIVSEL1輸出值為0，DIVSEL2輸出值為1。CLKSEL輸出高電平(這一信號可以控制SY87700V完成提取的輸入數(shù)據(jù)時鐘的功能)。CD也輸出高電平(使SY87700V能正常的進行數(shù)據(jù)恢復和時鐘提取)。從圖中可以看出SY87700V控制模塊輸出的信號可以控制SY87700V完成對122M數(shù)據(jù)的時鐘提取和數(shù)據(jù)恢復，實現(xiàn)預想的邏輯功能。
1．3 計數(shù)模塊
計數(shù)模塊是用來計算總的碼數(shù)和誤碼數(shù)以及誤碼塊數(shù)的，該計數(shù)器是一個同步復位計數(shù)器。由verilog HDL代碼綜合出的圖元如圖6所示。

該計數(shù)模塊最大的計數(shù)值達252，用Modelsim仿真軟件對計數(shù)模塊進行功能仿真的結果如圖7所示：

在測試文件中，c_i賦值為一個脈沖流，在cnt_o輸出的計數(shù)結果是正確的?？梢耘袛喑鲈撃K的功能的正確性。
1．4 偽隨機序列發(fā)送模塊
偽隨機序列發(fā)送模塊的任務是以SY87739L合成的頻率為時鐘產(chǎn)生偽隨機序列并串行輸出偽隨機序列。該模塊可以產(chǎn)生三種級數(shù)的偽隨機序列，生成的偽隨機序列串行輸出。具體合成那一級數(shù)決定于washbone模塊(FPGA與單片機的通信控制模塊)輸出的控制信號：P09T-en(合成9級m序列使能信號)、P15T-en(合成15級m序列使能信號)、P23T-en(合成23級m序列使能信號)。三個信號中哪個為高電平就合成相應級數(shù)的偽隨機序列。由Verilog HDL代碼綜合出的圖元如圖8所示。

功能仿真結果(合成23級偽隨機序列)如圖9所示。

在測試文件中賦給該模塊的輸入信號相應的值，使其完成合成23級偽隨機序列的功能。在上圖中，ser_o串行輸出23級的m序列，可以判斷該模塊可以成功的合成m序列實現(xiàn)誤碼測試儀發(fā)送端的功能。
1．5 數(shù)據(jù)接收模塊
FPGA中的接收模塊實現(xiàn)的功能有：1)m序列發(fā)生，2)是誤碼檢測。前者的邏輯功能與發(fā)送端模塊相類似，其作用是產(chǎn)生一個與發(fā)端碼形相同并且比特對齊的本地m序列；后者的作用是將收到的數(shù)據(jù)與本地m序列相比較，檢測是否有誤碼，若有誤碼則輸出一個誤碼脈沖給計數(shù)模塊進行統(tǒng)計。該模塊可以接收三種級數(shù)的偽隨機序列，由Verilog程序綜合出的圖元如圖10所示。

發(fā)送的測試碼為周期是29-1的m序列時，數(shù)據(jù)接收模塊的仿真波形如圖11所示。

在仿真文件中對該模塊輸入端口ser_i賦值一個碼流，當賦值碼流與本地偽隨機序列同步的(同頻同相)，數(shù)據(jù)接收模塊每比對一bit碼，就在sum_o端口輸出一高電平，若比對時有誤碼，則prt_o端口輸出一高電平。在上圖中，PRBS_r是本地合成的偽隨機序列，可以看出該模塊能夠實現(xiàn)了m序列的產(chǎn)生和誤碼的檢測和統(tǒng)計功能。