Разработка функционального блока для автоматизации диагностики бортовых волоконно-оптических линий связи
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
В·а счет использования регистра сдвига с линейной обратной связью (РСЛОС). Структурная схема РСЛОС представлена на рисунке 2.12.
Рисунок 2.12 Структурная схема регистра сдвига с линейной обратной связью
РСЛОС состоит из двух частей: собственно регистра сдвига и функции обратной связи. Функция обратной связи представляет собой побитовое сложение по модулю 2 определенных элементов регистра, которые принято называть отводами. Когда нужно извлечь очередной элемент, все ячейки регистра сдвигаются вправо на одну позицию. При этом новый крайний слева элемент определяется как функция остальных элементов. На выходе регистра оказывается крайний справа элемент. Под периодом РСЛОС следует понимать длину получаемой последовательности до начала ее повторения. В начальный момент времени все ячейки РСЛОС инициализируются произвольными ненулевыми значениями.
Расчет каждого нового элемента регистра производится на том же такте, на котором очередной элемент последовательности приходит на выходной регистр. Однако рабочие частоты ПЛИС и передатчика в общем случае могут различаться. Синхронизация ПЛИС и передатчика достигается с помощью делителя частоты. Известно, что рабочая частота ПЛИС составляет 132 МГц, в то время как микросхема передатчика GigaStar работает на частоте 33 МГц, т.е. частоты различаются в 4 раза. В данном варианте реализации делитель частоты представляет собой двухразрядный счетчик.
Длиной РСЛОС называют количество ячеек, из которых он состоит. Ячейки пронумерованы 0, 1,2,тАж,L-1, каждая из которых способна хранить один элемент и имеет один вход и один выход, а также синхросигнал, который контролирует смещение данных. В течение каждой единицы времени выполняются следующие операции:
содержимое ячейки L-1 формирует часть выходной последовательности;
содержимое i-й ячейки перемещается в ячейку i+1 для любого i, 0?i<L-1;
новое содержимое ячейки 0 определяется элементом обратной связи, который вычисляется побитовым сложением по модулю 2 с определенными коэффициентами битов ячеек 0, 1,2,тАж,L-1.
Рисунок 2.13 Функция обратной связи РСЛОС
Таким образом, в качестве функции обратной связи берется логическая операция XOR (исключающее ИЛИ), то есть:
на первом шаге:
(2.1)
на втором шаге:
(2.2)
на (j?L?1)-м шаге:
(2.3)
Выдаваемая информация с РСЛОС представляет собой последовательность, являющуюся результатом вычисления ассоциированного многочлена, общий вид которого выражается следующей формулой
(2.4)
Его ненулевые коэффициенты называются отводами, как и соответствующие ячейки регистра, поставляющие значения аргументов функции обратной связи.
В реализации проекта ПЛИС блока ЦБВОП псевдослучайная последовательность определяется следующим характеристическим многочленом
(2.5)
,65536,.">Так как существует (2L?1) разных ненулевых состояний регистра, то период последовательности, генерируемой РСЛОС при любом ненулевом начальном состоянии равен 65536 тактов, что удовлетворяет требованиям по неповторяемости информации.
2.5.2 Модуль передачи информации
В модуле передачи информации формируются пакеты тестовой информации и происходит формирование управляющих сигналов, необходимых для передачи пакетов тестовой информации. Структурная схема модуля передачи информации показана на рисунке 2.14.
Пакет передаваемой информации состоит из двух частей: заголовок пакета и тестовая информация, сформированная в генераторе тестовой информации.
Рисунок 2.14 Структурная схема модуля передачи информации
Считывание информации происходит последовательно с выхода мультиплексора. Управление считыванием осуществляется с помощью счетчика пакетов. Счетчик пакетов разбит на несколько частей:
-счетчик пакета - осуществляет подсчет слов пакета данных
-счетчик заголовка - осуществляет подсчет слов заголовка
-счетчик тестовой информации - осуществляет подсчет слов тестовой информации
После включения питания информация с передатчика ОПРД передается непрерывно пакетами по 256 слов. Все слова пакета имеют разрядность - 40 бит. Структура пакета тестовой информации представлена на рисунке 2.15.
Рисунок 2.15 Структура пакета тестовой информации
Первые 10 слов представляют собой слова паузы, которые формируются передатчиком GigaStar. Назначение слов паузы - синхронизация передатчика и приемника GigaStar. Точный состав слов паузы неизвестен.
После слов паузы передается маркер, состоящий из 3 слов. Информационные разряды этих слов (36 разрядов) формируются в ПЛИС в следующем порядке:
1)0xAFF195700;
2)0xAFF985700;
)0xAFF19EA00.
Назначение маркера - синхронизация схемы сравнения с принимаемой информацией.
После маркера передаются 243 слова контрольной информации. Она записывается в информационн