曼彻斯特编解码器.doc

工具软件实训报告 项目名称： 曼彻斯特编解码器 指导老师： 系 科： 专 业： 姓 名： 学 号： 目录： 一：实训要求 3 二：实训原理 3 三：实训思路 4 四：实训步骤 4 五：原理图、仿真结果图以及结论分析 5 1.曼彻斯特编解码器（实现16bit数据的编解码） 5 1.1曼彻斯特编解码器电路原理图： 5 1.2模块详解 6 1.3仿真图以及分析 10 六：个人总结.............................................................................11 一：实训要求 （1）通过学习原理图输入设计的方法掌握使用工具软件Quartus Ⅱ设计小型数字电路； （2）查阅文献，了解曼彻斯特编解码器的基本原理， 并提出在Quartus Ⅱ软件环境下用VHDL进行仿真的方案。 （3）完成设计对编码器的要求：能够对输入的16bit数据进行曼彻斯特编码，输入有时钟、使能、16bit并行数据、写信号等；输出有编码结束和曼彻斯特编码信号（都为1位信号）等。 （4）完成设计对解码器要求：能够把输入的串行曼彻斯特码解码成原先的并行数据，输入有时钟、曼彻斯特码输入（1bit）、使能信号等，输出有提取的同步时钟信号、解码完成（1bit），并行数据（16bit）等。 二：实训原理 曼彻斯特编码，也叫做相位编码(PE)，是一个同步时钟编码技术，在以太网媒介系统中，被物理层使用来编码一个同步位流的时钟和数据。它的每一个数据比特都是由至少一次电压转换的形式所表示的。在曼彻斯特编码中，每一位的中间有一跳变，位中间的跳变既作为时钟信号，又作为数据信号。按照曼彻斯特码在IEEE?802.4(令牌总线)以及IEEE?802.3?(以太网)中的规定，本次实训将从高电平到低电平的跳变表示“0”，从低电平到高电平的跳变表示“1”。 三：实训思路 以下为曼彻斯特编解码器的实现框图： 有上图可知，此次的曼彻斯特编解码电路包括三个部分：信号产生部分、编码电路部分和解码电路部分。其中，信号产生部分用来产生一个循环的16位二进制数据编码作为普通的信号输入；编码部分则将输入的信号编码为曼彻斯特码，然后输出显示；解码部分负责将获得的曼彻斯特码解码成普通的二进制数据编码。三个相对独立的模块相互协同工作，共同完成曼彻斯特编解码的工作。? 四：实训步骤 （1）建立工程； （2）编写VHDL文件，建立目标器件； （3）绘制电路原理图并编译； （4）进行仿真以及分析仿真后的波形文件； （5）完成实训报告。 五：原理图、仿真结果图以及结论分析 1.曼彻斯特编解码器（实现16bit数据的编解码） 1.1曼彻斯特编解码器电路原理图： 1.2模块详解 1.2.1分频器模块 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.std_logic_unsigned.all; entity clks is port(clk:in std_logic; --基准时钟 clk0,clk1,clk2:buffer std_logic); --分频出的三个时钟，分别输入循环编 --码模块、曼彻斯特编码模块、曼彻斯特解码模块 end clks; architecture behav of clks is signal a:integer:=0; signal b:integer:=0; begin process(clk) begin clk0=clk; end process; process(clk) begin if clkevent and clk=1 then if a=2 then a=0;clk1=1; else a=a+1;clk1=0; end if; end if; end process; process(clk) begin if clkevent