專利名稱:可編程電信網(wǎng)接口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于通信接口技術(shù),尤其是可編程電信網(wǎng)接口,適用于電信網(wǎng)的接入設(shè)備,交換設(shè)備及路由設(shè)備接口轉(zhuǎn)換等。
背景技術(shù):
在本發(fā)明作出前,傳統(tǒng)的電信網(wǎng)接口使用分離的接口芯片、緩沖芯片和控制芯片在印刷電路板(PCB)上經(jīng)過復(fù)雜的布線制作完成。這種接口存在體積大、功耗大、易受干擾、可靠性低、不能隨時編輯更新接口邏輯功能等缺點(diǎn)。同時傳統(tǒng)電信網(wǎng)接口由于工藝復(fù)雜,設(shè)計周期長,成本也較高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),提供體積小、功耗低、可靠性高、可編程更新的電信網(wǎng)接口(E1接口)。
可編程電信網(wǎng)接口包含有解碼[1]、數(shù)字鎖相環(huán)[2]、幀同步狀態(tài)機(jī)[3]、時隙選擇器[4]、時隙選擇器[8]、串/并轉(zhuǎn)換[5]、并/串轉(zhuǎn)換[6]、成幀器[7]、編碼[9]部件,其特征是主要由數(shù)字鎖相環(huán)[2]、幀同步狀態(tài)機(jī)[3]、時隙選擇器[4]、時隙選擇器[8]、成幀器[7]部件組成,線路碼輸入信號線與解碼[1]和數(shù)字鎖相環(huán)[2]分別連接,數(shù)字鎖相環(huán)[2]通過時鐘同步信號線與解碼[1]、幀同步狀態(tài)機(jī)[3]、時隙選擇器[4]和串/并轉(zhuǎn)換[5]分別連接,解碼[1]通過解碼信號線與幀同步狀態(tài)機(jī)[3]和串/并轉(zhuǎn)換[5]分別連接,幀同步狀態(tài)機(jī)[3]通過計數(shù)信號線與時隙選擇器[4]和串/并轉(zhuǎn)換[5]分別連接,時隙選擇信號線與時隙選擇器[4]和時隙選擇器[8]分別連接,寫信號線連接到時隙選擇器[4],數(shù)據(jù)輸出信號線連接到串/并轉(zhuǎn)換[5],數(shù)據(jù)輸入信號線連接到并/串轉(zhuǎn)換[6],時隙選擇器[8]通過讀信號線與并/串轉(zhuǎn)換[6]連接,并/串轉(zhuǎn)換[6]通過串行數(shù)據(jù)信號線與成幀器[7]連接,成幀器[7]通過成幀計數(shù)信號線與時隙選擇器[8]連接,成幀器[7]通過成幀數(shù)據(jù)線與編碼[9]連接,線路碼輸出信號線與編碼[9]連接,系統(tǒng)時鐘線與解碼[1]、數(shù)字鎖相環(huán)[2]、幀同步狀態(tài)機(jī)[3]、時隙選擇器[4]、時隙選擇器[8]、串/并轉(zhuǎn)換[5]、并/串轉(zhuǎn)換[6]、成幀器[7]、編碼[9]分別連接。
數(shù)字鎖相環(huán)[2]由邊沿檢測器[10]、鑒相器[11]和本振分頻器[12]部件組成,線路碼輸入信號線與邊沿檢測器[10]連接,邊沿檢測器[10]通過邊沿檢測信號線與鑒相器[11]連接,鑒相器[11]通過分頻控制信號線與本振分頻器[12]連接,本振分頻器[12]通過本振信號線與鑒相器[11]連接。
幀同步狀態(tài)機(jī)[3]由同步碼組檢測器[13]、狀態(tài)機(jī)[14]、幀同步脈沖發(fā)生器[15]部件組成,解碼信號線與同步碼組檢測器[13]連接,同步碼組檢測器[13]通過同步碼組信號線與狀態(tài)機(jī)[14]連接,狀態(tài)機(jī)[14]通過狀態(tài)信號線與幀同步脈沖發(fā)生器[15]連接,幀同步脈沖發(fā)生器[14]通過幀同步信號線與狀態(tài)機(jī)[14]連接。
成幀器[7]由幀頭發(fā)生器[16]、計數(shù)器[17]和二選一選擇器[18]部件組成,串行數(shù)據(jù)信號線與二選一選擇器[18]連接,幀頭發(fā)生器[16]通過幀頭信號線與二選一選擇器[18]連接,計數(shù)器[17]通過選路信號線與二選一選擇器[18]連接。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,使用計算機(jī)電子自動化設(shè)計(EDA)技術(shù),通過下載電纜下載到可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)描述邏輯功能,避免了復(fù)雜的印刷電路板(PCB)布線,縮小實(shí)物體積,降低功耗,提高系統(tǒng)可靠性,同時具有在線更新能力??删幊屉娦啪W(wǎng)接口也可與其它可編程接口或中央微處理器(CPU)進(jìn)行編程連接,實(shí)現(xiàn)片上系統(tǒng)(SOC)。
圖1可編程電信網(wǎng)接口體系具體結(jié)構(gòu)圖。
圖2數(shù)字鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)圖。
圖3幀同步狀態(tài)機(jī)結(jié)構(gòu)圖。
圖4成幀器結(jié)構(gòu)圖。
圖5幀同步狀態(tài)機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。
圖中[1]-解碼,[2]-數(shù)字鎖相環(huán),[3]-幀同步狀態(tài)機(jī),[4]-時隙選擇器,[5]-串/并變換,[6]-并/串變換,[7]-成幀器,[8]-時隙選擇器,[9]-編碼,[10]-邊沿檢測器,[11]-鑒相器,[12]-本振分頻器,[13]-同步碼組檢測器,[14]-狀態(tài)機(jī),[15]-幀同步脈沖發(fā)生器,[16]-幀頭發(fā)生器,[17]-計數(shù)器,[18]-二選一選擇器可編程電信網(wǎng)接口中I/O端口設(shè)置信號含義如下sys_clk系統(tǒng)時鐘輸入。系統(tǒng)時鐘采用32.768M有源晶振。
hin[1..0]線路碼數(shù)據(jù)輸入。
hout[1..0]線路碼數(shù)據(jù)輸出。
tcho[30..1]時隙選擇。高電平表示選擇相應(yīng)的時隙傳輸數(shù)據(jù),可以選擇E1幀中除幀同步碼以外的任何時隙進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。
wt寫數(shù)據(jù)信號。表示有數(shù)據(jù)從dout[7..0]輸出,高電平有效,有效電平寬度與系統(tǒng)時鐘方波信號同寬。
dout[7..0]信道傳輸數(shù)據(jù)輸出。8位并行輸出,然后可以送入數(shù)據(jù)緩沖器。
rd讀數(shù)據(jù)信號。從模塊外表讀入數(shù)據(jù)到din[7..0],高電平有效,有效電平寬度與系統(tǒng)時鐘方波信號同寬。
din[7..0]傳輸數(shù)據(jù)讀入。8位并行輸入,可以從數(shù)據(jù)緩沖器輸入。
mc_en外部時鐘輸入使能信號。高電平時表示使用外部時鐘同步信號,否則使用內(nèi)部同步信號。
m_clk外部時鐘輸入。根據(jù)時鐘同步要求情況的不同,可以從m_clk輸入時鐘信號。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1如圖1所示,本發(fā)明的工作原理和實(shí)施方案為使用ALTERA公司的MAXPLUSII軟件對描述文件進(jìn)行編譯形成下載配置文件。然后通過下載電纜把下載文件下載到ACEX1K30器件上,或者使用燒錄器對配置芯片進(jìn)行燒錄。
可編程電信網(wǎng)接口包含有解碼[1]、數(shù)字鎖相環(huán)[2]、幀同步狀態(tài)機(jī)[3]、時隙選擇器[4]、時隙選擇器[8]、串/并轉(zhuǎn)換[5]、并/串轉(zhuǎn)換[6]、成幀器[7]、編碼[9]部件,其特征是主要由數(shù)字鎖相環(huán)[2]、幀同步狀態(tài)機(jī)[3]、時隙選擇器[4]、時隙選擇器[8]、成幀器[7]部件組成,線路碼輸入信號線與解碼[1]和數(shù)字鎖相環(huán)[2]分別連接,數(shù)字鎖相環(huán)[2]通過時鐘同步信號線與解碼[1]、幀同步狀態(tài)機(jī)[3]、時隙選擇器[4]和串/并轉(zhuǎn)換[5]分別連接,解碼[1]通過解碼信號線與幀同步狀態(tài)機(jī)[3]和串/并轉(zhuǎn)換[5]分別連接,幀同步狀態(tài)機(jī)[3]通過計數(shù)信號線與時隙選擇器[4]和串/并轉(zhuǎn)換[5]分別連接,時隙選擇信號線與時隙選擇器[4]和時隙選擇器[8]分別連接,寫信號線連接到時隙選擇器[4],數(shù)據(jù)輸出信號線連接到串/并轉(zhuǎn)換[5],數(shù)據(jù)輸入信號線連接到并/串轉(zhuǎn)換[6],時隙選擇器[8]通過讀信號線與并/串轉(zhuǎn)換[6]連接,并/串轉(zhuǎn)換[6]通過串行數(shù)據(jù)信號線與成幀器[7]連接,成幀器[7]通過成幀計數(shù)信號線與時隙選擇器[8]連接,成幀器[7]通過成幀數(shù)據(jù)線與編碼[9]連接,線路碼輸出信號線與編碼[9]連接,系統(tǒng)時鐘線與解碼[1]、數(shù)字鎖相環(huán)[2]、幀同步狀態(tài)機(jī)[3]、時隙選擇器[4]、時隙選擇器[8]、串/并轉(zhuǎn)換[5]、并/串轉(zhuǎn)換[6]、成幀器[7]、編碼[9]分別連接。
如圖2所示數(shù)字鎖相環(huán)[2]由邊沿檢測器[10]、鑒相器[11]和本振分頻器[12]部件組成,線路碼輸入信號線與邊沿檢測器[10]連接,邊沿檢測器[10]通過邊沿檢測信號線與鑒相器[11]連接,鑒相器[11]通過分頻控制信號線與本振分頻器[12]連接,本振分頻器[12]通過本振信號線與鑒相器[11]連接。
如圖3所示幀同步狀態(tài)機(jī)[3]由同步碼組檢測器[13]、狀態(tài)機(jī)[14]、幀同步脈沖發(fā)生器[15]部件組成,解碼信號線與同步碼組檢測器[13]連接,同步碼組檢測器[13]通過同步碼組信號線與狀態(tài)機(jī)[14]連接,狀態(tài)機(jī)[14]通過狀態(tài)信號線與幀同步脈沖發(fā)生器[15]連接,幀同步脈沖發(fā)生器[14]通過幀同步信號線與狀態(tài)機(jī)[14]連接。
如圖4所示成幀器[7]由幀頭發(fā)生器[16]、計數(shù)器[17]和二選一選擇器[18]部件組成,串行數(shù)據(jù)信號線與二選一選擇器[18]連接,幀頭發(fā)生器[16]通過幀頭信號線與二選一選擇器[18]連接,計數(shù)器[17]通過選路信號線與二選一選擇器[18]連接。
接收數(shù)據(jù)時的工作原理如圖1、圖2、圖3所示,外部兩路線路信號hin[1..0]分別輸入到數(shù)字鎖相環(huán)[2]和解碼[1]。數(shù)字鎖相環(huán)[2]將輸入的兩路線路碼相或經(jīng)邊沿檢測器[10]提取線路信號位脈沖信息,位脈沖信息經(jīng)鑒相器[11]與本振分頻器[12]脈沖比相,如果滯后,本振分頻器[12]分頻系數(shù)增加,如果超前,則本振分頻器[12]分頻系數(shù)減少,不斷調(diào)整直到鎖相成功。數(shù)字鎖相環(huán)[2]產(chǎn)生的位同步信號作用于解碼[1],幀同步狀態(tài)機(jī)[3],時隙選擇[4],串/并變換[5]。解碼[1]在位同步基準(zhǔn)信號作用下對線路碼進(jìn)行解碼,把線路碼恢復(fù)成E1幀。E1幀被傳輸?shù)綆綘顟B(tài)機(jī)[3]進(jìn)行幀同步。幀同步狀態(tài)機(jī)[3]對E1幀進(jìn)行同步碼組檢測,當(dāng)幀同步碼組出現(xiàn)時,啟動狀態(tài)機(jī)[14]進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換,狀態(tài)機(jī)[14]的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖5所示初始時處于los_sta狀態(tài),當(dāng)同步碼組檢測器[13]檢測到外部同步碼組時,狀態(tài)機(jī)[14]由失步態(tài)進(jìn)入準(zhǔn)同步態(tài)syn_1,同時啟動幀同步脈沖發(fā)生器[15]計數(shù);幀同步脈沖發(fā)生器[15]計數(shù)模長為兩個幀同步碼組間的距離,當(dāng)計數(shù)器溢出時,將檢測是否外部幀同步碼組又出現(xiàn),如果狀態(tài)機(jī)以同樣的步驟依次進(jìn)入準(zhǔn)同步狀態(tài)syn_2,直到同步態(tài)syn_sta,如果其中任意一次沒有檢到幀同步碼組則狀態(tài)機(jī)返回起始失步態(tài)los_sta;狀態(tài)機(jī)進(jìn)入同步態(tài)syn_sta后,如果計數(shù)器溢出時不能檢測到外部同步碼組,則依次進(jìn)入準(zhǔn)失步態(tài)los_los_2、los_3,直到失步態(tài)los_sta,如果其中任意一次又檢到幀同步碼組則返回同步態(tài)。幀同步建立后后輸出幀同步脈沖和時隙同步脈沖。幀同步狀態(tài)機(jī)有效避免了偽幀同步碼組和偶爾誤碼對幀同步建立的影響。時隙選擇[4]根據(jù)tcho[30..0]設(shè)置情況輸出wt脈沖,從E1幀指定時隙讀出數(shù)據(jù)輸入到串/并轉(zhuǎn)換[5],串/并轉(zhuǎn)換在位同步信號的作用下把時隙數(shù)據(jù)并行輸出。
發(fā)送數(shù)據(jù)時的工作原理如圖1、圖4所示,并/串變換[6]并行讀入數(shù)據(jù)串行輸出,時隙選擇[8]根據(jù)tcho[30..0]設(shè)置情況產(chǎn)生rd信號,在指定E1幀時隙讀入數(shù)據(jù)。這里使用的位同步信號可以是從線路碼中提取得位同步信號,也可以是外部的時鐘信號,通過mc_en信號靈活選擇。成幀器[7]把輸入數(shù)據(jù)插入對應(yīng)時隙,并添加幀同步碼組,形成E1幀輸出。編碼[9]把E1幀數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼輸出。
實(shí)施例2如圖1、圖2、圖3、圖4所示,可編程電信網(wǎng)接口可以與以太網(wǎng)接口相結(jié)合完成協(xié)議轉(zhuǎn)換工作。可編程電信網(wǎng)接口將接收數(shù)據(jù)寫入緩沖器緩存,以太網(wǎng)接口從緩沖器讀出數(shù)據(jù)打包輸出?;蛞蕴W(wǎng)接口將接收數(shù)據(jù)寫入緩沖器緩存,可編程電信網(wǎng)接口從緩沖器讀出數(shù)據(jù)成幀輸出。其它與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例3如圖1、圖2、圖3、圖4所示,可編程電信網(wǎng)接口與含有嵌入式中央微處理器的可編程邏輯器件相結(jié)合,下載到一個芯片上,實(shí)現(xiàn)片上系統(tǒng)(SOC)??删幊屉娦啪W(wǎng)接口通過數(shù)據(jù)線與嵌入式中央微處理器交換數(shù)據(jù),其它與實(shí)施例4如圖1、圖2、圖3、圖4所示,可以對多個可編程電信網(wǎng)接口進(jìn)行復(fù)用,加上交換處理器后,可以完成E1幀交換的功能。其它與實(shí)施例1相同。
權(quán)利要求
1.可編程電信網(wǎng)接口包含有解碼[1]、數(shù)字鎖相環(huán)[2]、幀同步狀態(tài)機(jī)[3]、時隙選擇器[4]、時隙選擇器[8]、串/并轉(zhuǎn)換[5]、并/串轉(zhuǎn)換[6]、成幀器[7]、編碼[9]部件,其特征是主要由數(shù)字鎖相環(huán)[2]、幀同步狀態(tài)機(jī)[3]、時隙選擇器[4]、時隙選擇器[8]、成幀器[7]部件組成,線路碼輸入信號線與解碼[1]和數(shù)字鎖相環(huán)[2]分別連接,數(shù)字鎖相環(huán)[2]通過時鐘同步信號線與解碼[1]、幀同步狀態(tài)機(jī)[3]、時隙選擇器[4]和串/并轉(zhuǎn)換[5]分別連接,解碼[1]通過解碼信號線與幀同步狀態(tài)機(jī)[3]和串/并轉(zhuǎn)換[5]分別連接,幀同步狀態(tài)機(jī)[3]通過計數(shù)信號線與時隙選擇器[4]和串/并轉(zhuǎn)換[5]分別連接,時隙選擇信號線與時隙選擇器[4]和時隙選擇器[8]分別連接,寫信號線連接到時隙選擇器[4],數(shù)據(jù)輸出信號線連接到串/并轉(zhuǎn)換[5],數(shù)據(jù)輸入信號線連接到并/串轉(zhuǎn)換[6],時隙選擇器[8]通過讀信號線與并/串轉(zhuǎn)換[6]連接,并/串轉(zhuǎn)換[6]通過串行數(shù)據(jù)信號線與成幀器[7]連接,成幀器[7]通過成幀計數(shù)信號線與時隙選擇器[8]連接,成幀器[7]通過成幀數(shù)據(jù)線與編碼[9]連接,線路碼輸出信號線與編碼[9]連接,系統(tǒng)時鐘線與解碼[1]、數(shù)字鎖相環(huán)[2]、幀同步狀態(tài)機(jī)[3]、時隙選擇器[4]、時隙選擇器[8]、串/并轉(zhuǎn)換[5]、并/串轉(zhuǎn)換[6]、成幀器[7]、編碼[9]分別連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述可編程電信網(wǎng)接口,其特征是數(shù)字鎖相環(huán)[2]由邊沿檢測器[10]、鑒相器[11]和本振分頻器[12]部件組成,線路碼輸入信號線與邊沿檢測器[10]連接,邊沿檢測器[10]通過邊沿檢測信號線與鑒相器[11]連接,鑒相器[11]通過分頻控制信號線與本振分頻器[12]連接,本振分頻器[12]通過本振信號線與鑒相器[11]連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述可編程電信網(wǎng)接口,其特征是幀同步狀態(tài)機(jī)[3]由同步碼組檢測器[13]、狀態(tài)機(jī)[14]、幀同步脈沖發(fā)生器[15]部件組成,解碼信號線與同步碼組檢測器[13]連接,同步碼組檢測器[13]通過同步碼組信號線與狀態(tài)機(jī)[14]連接,狀態(tài)機(jī)[14]通過狀態(tài)信號線與幀同步脈沖發(fā)生器[15]連接,幀同步脈沖發(fā)生器[14]通過幀同步信號線與狀態(tài)機(jī)[14]連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述可編程電信網(wǎng)接口,其特征是成幀器[7]由幀頭發(fā)生器[16]、計數(shù)器[17]和二選一選擇器[18]部件組成,串行數(shù)據(jù)信號線與二選一選擇器[18]連接,幀頭發(fā)生器[16]通過幀頭信號線與二選一選擇器[18]連接,計數(shù)器[17]通過選路信號線與二選一選擇器[18]連接。
全文摘要
可編程電信網(wǎng)接口(E1接口)主要由解碼[1]、數(shù)字鎖相環(huán)[2]、幀同步狀態(tài)機(jī)[3]、時隙選擇器[4]、時隙選擇器[8]、串/并轉(zhuǎn)換[5]、并/串轉(zhuǎn)換[6]、成幀器[7]、編碼[9]部件有機(jī)組成,能完成對符合E1幀格式的數(shù)據(jù)的收發(fā)。工作原理是發(fā)送數(shù)據(jù)時,把普通二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行E1幀格式化處理形成E1幀數(shù)據(jù),E1幀數(shù)據(jù)經(jīng)HDB3編碼,從線路端輸出;接收數(shù)據(jù)時,根據(jù)線路端接收到的線路信號進(jìn)行位同步和HDB3解碼,解碼后的E1幀經(jīng)幀同步和解幀恢復(fù)出原來發(fā)送端的普通二進(jìn)制數(shù)據(jù)。本發(fā)明具有體積小、功耗低、可靠性高、可編程更新等優(yōu)點(diǎn),在嵌入式系統(tǒng)、交換機(jī)、接口協(xié)議轉(zhuǎn)換器等系統(tǒng)中具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號H04L12/28GK1538680SQ0311649
公開日2004年10月20日 申請日期2003年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月16日
發(fā)明者傅偉煌, 孟利明, 張江鑫, 徐林靜 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)