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实验一 数字基带信号实验(AMI/HDB3)
一、 实验目的
1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点 2、掌握AMI、HDB3的编码规则
3、掌握从HDB3码信号中提取位同步信号的方法 4、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点 5、了解HDB3（AMI）编译码集成电路CD22103
二、 实验内容
1、用示波器观察单极性非归零码（NRZ）、传号交替反转码（AMI）、三阶高密度双极
性码（HDB3）、整流后的AMI码及整流后的HDB3码 2、用示波器观察从HDB3/AMI码中提取位同步信号的波形 3、用示波器观察HDB3、AMI译码输出波形 三、 基本原理
本实验使用数字信源模块（EL-TS-M6）、AMI/HDB3编译码模块（EL-TS-M6）。 1、数字信源
本模块是整个实验系统的发终端，其原理方框图如图1-1所示。本单元产生NRZ
信号，信号码速率约为170.5KB，帧结构如图1-2所示。帧长为24位，其中首位无定义，第2位到第8位是帧同步码（7位巴克码1110010），另外16位为2路数据信号，每路8位。此NRZ信号为集中插入帧同步码时分复用信号。发光二极管亮状态表示1码，熄状态表示0码。 本模块有以下测试点及输入输出点： ? CLK
晶振信号测试点
信源位同步信号输出点/测试点 信源帧同步信号输出点/测试点 NRZ信号输出点/测试点
? BS-OUT ? FS-OUT ? NRZ-OUT
图1-3为数字信源模块的电路原理图。图1-1中各单元与图1-3中的元器件对应关
系如下：
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? 晶振
? 分频器
CRY：晶体；U1：反相器74LS04
U2：计数器74LS161；U3：计数器74LS193；
U4：计数器74LS160 ? 并行码产生器
K1、K2、K3：8位手动开关，从左到右依次与帧同步码、
数据1、数据2相对应；发光二极管左起分别与一帧中的24位代码相对应 ? 八选一 ? 三选一 ? 倒相器 ? 抽样
并 行 码 产 生 器
U5、U6、U7：8位数据选择器74LS151 U8：8位数据选择器74S151 U20：非门74LS04 U9：D触发器74HC74
八选一S1八选一八选一分S2S3S4S5BS倒相器FS三选一 BS-OUTNRZ 晶振CLK频无定义位帧同步码×1110010××××××××××××××××
图1-2 帧结构
下面对分频器，八选一及三选一等单元作进一步说明。 （1）分频器
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器抽 NRZ-OUT样
图1-1 数字信源方框图
数据1数据2 3
74LS161进行13分频，输出信号频率为341kHz。74LS161是一个4位二进制加
计数器，预置在3状态。
74LS193完成÷2、÷4、÷8、÷16运算，输出BS、S1、S2、S3等4个信号。BS
为位同步信号，频率为170.5kHz。S1、S2、S3为3个选通信号，频率分别为BS信号频率的1/2、1/4和1/8。74LS193是一个4位二进制加/减计数器，当CPD= PL =1、MR=0时，可在Q0、Q1、Q2及Q3端分别输出上述4个信号。
74SL160是一个二一十进制加计数器，预置在7状态，完成÷3运算，在Q0和Q1
端分别输出选通信号S4、S5，这两个信号的频率相等、等于S3信号频率的1/3。 分频器输出的S1、S2、S3、S4、S5等5个信号的波形如图1-4（a）和1-4（b）所
示。 （2）八选一
采用8路数据选择器74LS151，它内含了8路传输数据开关、地址译码器和三态
驱动器，其真值表如表1-1所示。U5、U6和U7的地址信号输入端A、B、C并连在一起并分别接S1、S2、S3信号，它们的8个数据信号输入端x0 ~ x7分别和K1、K2、K3输出的8个并行信号连接。由表1-1可以分析出U5、U6、U7输出信号都是码速率为170.5KB、以8位为周期的串行信号。 （3）三选一
三选一电路原理同八选一电路原理。S4、S5信号分别输入到U8的地址端A和B，U5、U6、U7输出的3路串行信号分别输入到U8的数据端x3、x0、x1，U8的输出端即是一个码速率为170.5KB的2路时分复用信号，此信号为单极性不归零信号（NRZ）。
S1S2S3(a)S3S4S5(b)
图1-4 分频器输出信号波形
（4）倒相与抽样
图1-1中的NRZ信号的脉冲上升沿或下降沿比BS信号的下降沿稍有点迟后。在
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4
实验二的数字调制单元中，有一个将绝对码变为相对码的电路，要求输入的绝对码信号
的上升沿及下降沿与输入的位同步信号的上升沿对齐，而这两个信号由数字信源提供。倒相与抽样电路就是为了满足这一要求而设计的，它们使NRZ-OUT及BS-OUT信号满足码变换电路的要求。
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图1-3 数字信源电原理图
表1-1 74LS151真值表
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