基于FPGA的2M誤碼測試儀系統的設計方案

　　2．2 E1接口電路的設計

　　E1的標準傳輸線路碼通常采用三階高密度雙極性碼(HDB3，high density bipolar)，它是一種雙極性歸零碼，是廣泛用于PCM線路的傳輸碼型。本文中的E1接口選用非平衡的75 Ω物理接口(一收一發)。E1接口芯片ET2154是一路E1PCM-30／ISDN-PRI收發器，它集成有時鐘數據恢復及發送E1脈沖成型的片內線路接口單元(LIU)和E1幀處理器(Framer)，其各項指標符合ITU-T的G．703、G．704、G．706、G．823建議等要求。 ET2154的線路接口功能主要包括三部分。第一是接收器，用于處理時鐘和數據恢復；第二是發送器，用于形成波形和驅動E1線路；第三是抖動抑制器。

　　(1)E1線路接收接口

　　當HDB3碼流從E1線纜經BNC接口進入，并通過一個1：2的變壓器耦合至RTIP租RRNG輸入管腳后，其接收模塊將允許用戶設置寄存器以匹配外部線路的阻抗。ET2154中的數據時鐘恢復模塊可從HDB3碼流中恢復時鐘和數據。從HDB3碼流中恢復出時鐘和數據可通過高倍采樣來實現，首先由外部提供一個2．048 MHz的時鐘信號，然后由芯片內部PLL將它16倍頻到32．768 MHz 。即先對每位HDB3碼進行16倍的采樣，然后由時鐘恢復系統利用16倍的采樣時鐘來恢復時鐘和數據。其E1信號接收示意圖如圖2所示。

　　正常情況下(RTIP，RRING有信號輸入)，在RCK(接收方向恢復時鐘)管腳輸出恢復后的時鐘信號。而當ET2154被配置成輸出NRZ數據模式時，則在RSER管腳輸出恢復出的串行數據信號并送入FPGA。

　　(2)E1線路發送接口

　　待傳輸的串行數據流一般由XSER (發送串行數據NRZ)管腳進入ET2154，并在XCK(發送方向輸入時鐘)管腳接收來自FPGA的2．048 MHz的時鐘信號。ET2154主要由內部精密的數模轉換器(DAC)來產生要發送到E1線路上的波形，這種波形符合ITU G．703規范。系統中的發送器可將模擬波形從TYIP、TRING管腳通過1：1．36的升壓變壓器耦合到E1線路上。其E1信號發送示意圖如圖3所示。

　　(3) E1線路控制接口

　　ET2154的工作方式和特性是通過對其外部管腳的控制來實現的。通常將這些控制管腳連接至FPGA的外部I／O口，由FPGA來進行控制。ET2154 與FPGA的連接電路如圖4所示。ET2154通過內部寄存器的配置來設置其工作方式，FPGA則利用8位數據／地址復用線AD0～AD7來對 ET2154內部的寄存器進行設置，從而實現所需要的功能。