基于FPGA的智能誤碼測試儀

２．３ 單片機軟件的設計

單片機在誤碼儀中承擔著(zhù)控制核心的作用。其實(shí)際工作流程如圖５所示。

儀器加電復位后單片機首先配置ＦＰＧＡ。配置成功后，單片機等待用戶(hù)的鍵盤(pán)指令并確定測試模式和速率。根據用戶(hù)的選擇，單片機將及時(shí)地調整ＦＰＧＡ內各模塊的工作參數。用戶(hù)選擇測試開(kāi)始后，單片機首先檢測ＦＰＧＡ中位同步模塊是否工作正常。根據位同步模塊的工作情況，單片機可向用戶(hù)發(fā)出無(wú)信號及失步告警，提示用戶(hù)檢查線(xiàn)路。位同步成功后，單片機每隔１秒讀取一次誤碼數據并進(jìn)行分析計算。若誤碼率大于０．５，則認為序列同步失敗，單片機要求序列同步模塊重新進(jìn)行同步操作。若連續３秒同步無(wú)效，則認為位同步失效，單片機將發(fā)出失步告警，并提醒用戶(hù)發(fā)送端速率可能已改變或信道干擾嚴重。在此期間，誤碼率的顯示和存儲都不受影響。

在發(fā)生誤碼事件后，單片機會(huì )及時(shí)地通過(guò)Ｉ２Ｃ總線(xiàn)將其存儲于外部Ｅ２ＰＲＯＭ中，并及時(shí)上傳ＰＣ機。用戶(hù)可通過(guò)ＬＣＤ實(shí)時(shí)地了解誤碼測試情況，并在測試中隨時(shí)查詢(xún)存儲器中的誤碼信息。

３ 誤碼儀的擴展和再升級

智能誤碼儀的設計和開(kāi)發(fā)面向的是多種傳輸信道。為了適應不同信道的傳輸方式，設計了大量的外部接口配件，每一種配件提供了不同的碼型變換（ＨＤＢ３等）和信號調制解調方式（ＦＳＫ等）。用戶(hù)可以根據實(shí)際測試需要進(jìn)行選擇。采用這種靈活的配置方式后，用戶(hù)不僅降低了使用成本，而且提高了測試的針對性。

為了提高該誤碼儀的再升級和可移植能力，選用了單片機和ＦＰＧＡ作為核心器件。其中ＦＰＧＡ采用模塊化的設計思想，其中的成熟模塊可被其它基于ＦＰＧＡ的系統或模塊調用。對于那些需要隨時(shí)測試信道誤碼而又不希望另外購買(mǎi)誤碼儀的用戶(hù)來(lái)說(shuō)，將已設計好的測試模塊移植到自己的系統中將是一個(gè)不錯的選擇。同時(shí)，ＦＰＧＡ的正常運行需要對其進(jìn)行正確的配置，不同的配置文件將使ＦＰＧＡ產(chǎn)生不同的工作效能。用戶(hù)通過(guò)下載最新的配置文件可以方便地實(shí)現系統的軟升級。

近幾年來(lái)，“虛擬儀器”技術(shù)逐漸成熟，讓?zhuān)校脵C直接配置或部分控制ＦＰＧＡ不僅可以減輕單片機的工作負擔，而且可以通過(guò)修改ＰＣ機上的軟件實(shí)現對專(zhuān)用信道測試功能的優(yōu)化。本文所介紹的誤碼儀在開(kāi)發(fā)時(shí)已注意在這方面留下足夠的拓展空間，只要開(kāi)發(fā)出更為復雜的ＰＣ機客戶(hù)端服務(wù)程序，無(wú)需改動(dòng)現有的設備就能實(shí)現在ＰＣ機上進(jìn)行誤碼測試操作。

本文所介紹的智能誤碼儀采用大規?？删幊碳呻娐纷鳛楹诵?，具有體積小巧、成本低廉、性能優(yōu)異、可拓展能力強的特點(diǎn)。尤其是ＦＰＧＡ中的自適應位同步模塊和快速序列同步模塊設計獨特、功能完善，具有較高的應用價(jià)值。隨著(zhù)該誤碼儀外部設備的不斷完善和改進(jìn)，它將向更多的專(zhuān)業(yè)用戶(hù)提供更全面更優(yōu)質(zhì)的支持與服務(wù)。