CPLD可编程数字信号发生器实验
一、 实验目的
1、熟悉各种时钟信号的特点及波形。 2、熟悉各种数字信号的特点及波形。
二、实验内容
1、熟悉CPLD可编程信号发生器各测量点波形。 2、测量并分析各测量点波形及数据。
三、实验仪器
1、通信原理 0 号模块 一块 2、示波器 一台
四、实验原理
1、CPLD数字信号发生器,包括以下五个部分: ① 时钟信号产生电路; ② 伪随机码产生电路; ③ 帧同步信号产生电路;
④ NRZ码复用电路及码选信号产生电路; ⑤ 终端接收解复用电路。
2、24位NRZ码产生电路
本单元产生NRZ信号,信号速率可根据输入时钟不同自行选择,帧结构如下图所示。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路为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。LED亮状态表示1码,熄状态表示0码。
五、实验框图
六、实验步骤
1、观测时钟信号输出波形。
信号源输出两组时钟信号,对应输出点为“CLK1”和“CLK2”,拨码开关S4的作用是改变第一组时钟“CLK1”的输出频率,拨码开关S5的作用是改变第二组时钟“CLK2”的输出频率。拨码开关拨上为1,拨下为0,拨码开关和时钟的对应关系如下表所示
按如下方式连接示波器和测试点:
启动仿真开关,开启各模块的电源开关。
1)根据表1-2改变S4,用示波器观测第一组时钟信号“CLK1”的输出波形; 2)根据表1-2改变S5,用示波器观测第二组时钟信号“CLK2”的输出波形。
2、用示波器观测帧同步信号输出波形。
信号源提供脉冲编码调制的帧同步信号,在点“FS”输出,一般时钟设置为2.048M、256K,在后面的实验中有用到。 按如下方式连接示波器和测试点:
启动仿真开关,开启各模块的电源开关。
将拨码开关S4分别设置为“0100”、“0111”或别的数字,用示波器观测“FS”的输出波形。
3、用示波器观测伪随机信号输出波形
伪随机信号码型为111100010011010,码速率和第一组时钟速率相同,由S4控制。
按如下方式连接示波器和测试点:
4、观测NRZ码输出波形
信号源提供24位NRZ码,码型由拨码开关S1,S2,S3控制,码速率和第二组时钟速率相同,由S5控制。 按如下方式连接示波器和测试点:
示波器通道 通道1 目标测试点 PN 说明 PN序列 启动仿真开关,开启各模块的电源开关。
1)将拨码开关S1,S2,S3设置为“01110010 11001100 10101010”,S5设为“1010”,用示波器观测“NRZ”输出波形。`
2)保持码型不变,改变码速率(改变S5设置值),用示波器观测“NRZ”输出波形。
3)保持码速率不变,改变码型(改变S1、S2、S3设置值),用示波器观测“NRZ”输出波形。
七、实验结果
1.(1)
CLK1 0000 CLK1 0001
CLK1 0010 CLK1 0011
CLK1 0100 CLK1 0101
(2)
CLK2 0000 CLK2 0001
CLK2 0010
随着时钟频率的变小,即周期逐渐变大 2、
S4 0100 S4 0111
频率越小产生的脉冲就越多,存在整数倍的关系,与位数有关系。2.048MHZ是256HZ的8倍,即2的3次方,波形是其三倍。