硬件部分中CS21354芯片：接收方向的時鐘／數(shù)據(jù)恢復(fù)電路可以接收到的AMI／HDB3編碼的E1信號轉(zhuǎn)換為串行的非歸零(NRZ)El碼流。接收靈敏度為一18 dB,，可滿足短距離(<900米)的應(yīng)用,。發(fā)送方向可以產(chǎn)生滿足G．703模板的E1波形，滿足75 W同軸電纜或120 W雙絞線應(yīng)用,。對抖動的抑制特性滿足G．823,、G．705的要求。FPGA模塊：主要用于流量發(fā)生和流量統(tǒng)計(jì),。外圍電路：包括USB接口,、LCD及觸摸屏、數(shù)據(jù)輸入輸出接口,、存儲單元,、語音接口、通信接口、JTAG接口等電路模塊和接口,。電源模塊：提供整個設(shè)備的電源供應(yīng),，包括電池供電和外接電源供電兩種方式。由于是手持式設(shè)備,，采用電池供電時,，整個設(shè)備應(yīng)該能待機(jī)5個小時、正常工作2個小時以上,。
1．1 人機(jī)接口模塊
    人機(jī)接口分顯示和鍵盤兩部分,。顯示模塊采用可顯示漢字和圖形的圖形點(diǎn)陣式液晶顯示屏。漢字顯示方便用戶使用,。圖形顯示可使用統(tǒng)計(jì)圖表,、曲線等多種顯示方式來表達(dá)要顯示的內(nèi)容，使顯示內(nèi)容更加生動,。由于儀器為手持式的,，顯示屏的外形要小，所以要求顯示像素的尺寸也要小,，這樣才能有足夠的像素點(diǎn)陣,。顯示屏模塊還要帶有顯示控制器、顯示緩沖器和背光電源,，以便在現(xiàn)場光線不足時使用,。鍵盤模塊分為兩組：組合鍵和功能鍵。組合鍵在不同的層次界面下通過軟件來控制．實(shí)現(xiàn)不同的功能,，并在顯示屏上顯示,。而一部分功能必須由功能鍵來完成，一個單元的鍵對應(yīng)一個功能,，如控制光標(biāo)移動的上,、下、左,、右鍵,。
1．2 2M測試模塊
    2M測試模塊可以完成數(shù)字口的全部測試工作，包括HDB3碼的編碼和解碼,、時鐘提取,、測試圖案的產(chǎn)生和檢測、各種幀格式信號的產(chǎn)生以及告警信號的產(chǎn)生及檢測等,。本設(shè)計(jì)采用的是深圳市芯?？萍加邢薰镜腃S21354。
    CS21354集成了先進(jìn)的成幀器,、收發(fā)滑動緩存器和一個片內(nèi)短,、長特理線路接口,，當(dāng)將其用作El接口時，其幀結(jié)構(gòu)符合CCITT G．704,、G．706和G．732協(xié)議,。CS21354內(nèi)含有El成幀器和3個HDLC控制器，可提供2．048 Mb／s的El數(shù)據(jù)接口,，完成E1信號轉(zhuǎn)換,，還具AMI、HDB3及B8ZS線路編碼,，幀標(biāo)志的產(chǎn)生,、零比特的插入和刪除、CRC碼的產(chǎn)生和校驗(yàn),、鏈路檢測、錯誤報(bào)警及相應(yīng)的處理功能,。CS21354包括接收線路接口單元(Receive LIU),、抖動消除器(JAT)、背板接口(Backplane interface),、時鐘合成適配器(CSAD),、數(shù)據(jù)接收器(Transmit LIU)、El成幀器(ETST),、發(fā)送線路接口單元(Transmit LIU),、微處理器接口(MPU)和連接測試接入端口組(JTAG)、彈性存儲單元(ELST)十個主要部分,。
1．3 存儲模塊
    存儲模塊用于記錄監(jiān)測結(jié)果,，并提供實(shí)時時鐘，主要器件是非易失性存儲器和實(shí)時時鐘電路,，本設(shè)計(jì)采用Dallas公司的DSl746型模塊．內(nèi)含128 K字節(jié)的非易失RAM和實(shí)時時鐘,。它有如下主要特征：集成了NV SRAM、實(shí)時時鐘,、晶振,、電源失效控制電路和鋰電池；內(nèi)含的訪問時鐘寄存器方式與靜態(tài)RAM完全相同,，這些寄存器位于RAM中最高的8個地址,；完全的非易失性，可在缺少電源的條件下工作10年以上,；帶有電池電壓指示標(biāo)志,；具有電源失效寫保護(hù)，允許±10％的VCC電源容差,。

    2M測試模塊由CS21354及其外圍電路組成,，載有時鐘信號的單極信號和參考電壓從接收端口引入,，并由時鐘與數(shù)據(jù)恢復(fù)模塊進(jìn)行B8ZS和HDB3解碼，時鐘和PCM數(shù)據(jù)恢復(fù),、線路編碼混亂監(jiān)測及信號丟失檢測,。當(dāng)可編程連續(xù)比特周期極限內(nèi)的線路脈沖輸入的正負(fù)方向上都沒有脈沖時，模塊則指示為信號丟失,。一旦出現(xiàn)一個單獨(dú)線路脈沖,，指示即被消除。當(dāng)檢測到線路信號丟失或出現(xiàn)時,，即產(chǎn)生中斷,。背板收接口輸出包含BRPCM所有時隙2.048Mbit/s的串行數(shù)據(jù)流，BRFP信號可以指示每256bit幀的第一比特,，或是CRC復(fù)幀的第一幀的第一比特,。所以接收背板信號背板時鐘保持同步。

    E1轉(zhuǎn)發(fā)器產(chǎn)生2046kbit/s數(shù)據(jù)流,、生產(chǎn)幀,、CRC復(fù)幀及CAS復(fù)幀。與傳輸單信道串行控制器（TPSC（一致,，E1-TRAN塊提供空閑碼置換,、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，信令源與CAS數(shù)據(jù)及數(shù)字音頻插入的單時隙控制,。HDLC轉(zhuǎn)發(fā)器（TDPR）和傳輸信道插入（TXC1）塊串的時隙16均支持普通信道信令（CCS）,，CCS支持AIS和TS16AIS的傳輸出及遠(yuǎn)端警報(bào)（RAI）和遠(yuǎn)端多幀警報(bào)信號的傳輸。

2.2 軟件設(shè)計(jì)

    誤碼儀的軟件按照軟件工程的要求進(jìn)行設(shè)計(jì),?？煞譃橐韵聨讉€部分：初始化模塊、鍵盤模塊,、運(yùn)算處理模塊,、顯示模塊、管理控制模塊,、存儲操作模塊和打印模塊,。

    系統(tǒng)的初始化模塊包括開機(jī)自檢、硬件參數(shù)初始化等,；鍵盤模塊對面板上的用戶輸入進(jìn)行分析處理,，并轉(zhuǎn)到管理控制模塊，通過調(diào)用相關(guān)函數(shù)實(shí)現(xiàn)并進(jìn)行處理,；算法處理模塊對從CS21354輸入的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,，并由狀態(tài)顯示模塊顯示程序運(yùn)行時的各種狀態(tài)；存儲操作模塊對各次操作結(jié)果和分析進(jìn)行記錄,，并對記錄進(jìn)行管理,，打印模塊完成對測試結(jié)果的打印,。誤碼儀的所有與硬件有關(guān)的操作都以標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)形式提供，上層應(yīng)用程序與硬件不發(fā)生任何聯(lián)系,，而是通過標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)訪問,。由SOPC Builder應(yīng)用軟件生成的用戶邏輯接口來完成對CS21354的硬件驅(qū)動。上層應(yīng)用程序?qū)τ脩暨壿嫷暮瘮?shù)調(diào)用即可完成對CS21354的操作,。

3 結(jié)束語

    文中主要討論了CS21354在手持式2M誤碼測試儀的硬件和軟件設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)方案,。本設(shè)計(jì)采用目前非常先進(jìn)的軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)的SOPC技術(shù)方案完全是可行的，測試結(jié)果表明,，該設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,。具有非常廣闊的應(yīng)用前景。