專利名稱：光同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)中的64位并行幀同步加/解擾碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種加/解擾碼器，尤其涉及一種光同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)中的64位并行加/解擾碼器。
背景技術(shù)：
同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱SDH/SONET)一般由傳輸設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)兩種基本設(shè)備組成，對(duì)于光同步傳輸系統(tǒng)，傳輸設(shè)備就是光纜系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)則比較復(fù)雜，包含終結(jié)設(shè)備(TM)、交叉連接設(shè)備(DXC)、復(fù)用設(shè)備(ADM)等。同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)中都是按位(BIT)串行傳送信號(hào)，但沒有同時(shí)傳送本節(jié)點(diǎn)的時(shí)鐘信號(hào)，各節(jié)點(diǎn)的接收端所需要的數(shù)據(jù)及時(shí)鐘都是從接收到的數(shù)據(jù)信號(hào)中恢復(fù)出來的。根據(jù)常用的數(shù)據(jù)時(shí)鐘恢復(fù)(CDR)原理，時(shí)鐘恢復(fù)依靠數(shù)據(jù)信號(hào)的變化沿完成，如果接收到的數(shù)據(jù)流中有長(zhǎng)‘1’或者‘0’序列出現(xiàn)，則按該原理恢復(fù)出來的時(shí)鐘不很精確，用這樣的時(shí)鐘處理數(shù)據(jù)會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)信息的丟失或者錯(cuò)誤，因此為了保證在接收端能準(zhǔn)確地進(jìn)行數(shù)據(jù)接收和時(shí)鐘提取，必須杜絕傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流中有長(zhǎng)‘1’或‘0’序列的出現(xiàn)。為此國際電聯(lián)(CCITT)在同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)協(xié)議中規(guī)定在發(fā)送端對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加擾，加擾后的數(shù)據(jù)再經(jīng)過電/光轉(zhuǎn)換后由光纜傳輸；在接收端對(duì)從光纜傳來的信號(hào)進(jìn)行光/電轉(zhuǎn)換，對(duì)轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)信號(hào)再進(jìn)行時(shí)鐘提取、數(shù)據(jù)接收、解擾以及后續(xù)處理。CCITT在協(xié)議G.709中還規(guī)定對(duì)STM-N(光同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)中最基本、最重要的模塊信號(hào)是STM-1信號(hào)，線速率為155.2Mbit/s，STM-N信號(hào)是將基本模塊信號(hào)STM-1同步復(fù)用、經(jīng)字節(jié)間插后的結(jié)果，線速率是N*155.2Mbit/s)段開銷的第一行的9xN個(gè)字節(jié)不進(jìn)行擾碼；一旦緊隨STM-N段開銷第一行最后一個(gè)字節(jié)的那個(gè)字節(jié)的最高位(MSB)一出現(xiàn)，擾碼器應(yīng)自動(dòng)設(shè)置為“1111111”；擾碼序列的生成多項(xiàng)式為1+X6+X7，擾碼序列長(zhǎng)度為127。
在人民出版社出版的韋樂平編著的《光同步數(shù)字傳輸網(wǎng)》(1998年12月第2版)一書中的第56頁給出了一個(gè)串行加/解擾碼器的功能圖。請(qǐng)參閱圖1，7個(gè)D觸發(fā)器用于移位，D觸發(fā)器R2、R3、....、R7的輸入端分別與上一個(gè)D觸發(fā)器R1、R2、....、R6的輸出端相連，CLK為STM-1幀線性時(shí)鐘信號(hào)，Reset為定幀脈沖、置位信號(hào)；一個(gè)異或門用以實(shí)現(xiàn)對(duì)D觸發(fā)器R7和R6的輸出進(jìn)行模2加(異或運(yùn)算)，運(yùn)算結(jié)果反饋到D觸發(fā)器R1的輸入端，D觸發(fā)器R7的輸出即為擾碼序列，它與STM-1幀的線速數(shù)據(jù)進(jìn)行加/解擾的處理。從上述工作流程可分析得出在正常處理階段，每一位擾碼都是來自7個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍前的模2加運(yùn)算結(jié)果，在每個(gè)線速時(shí)鐘節(jié)拍，R7輸出1位擾碼，在64個(gè)線速時(shí)鐘節(jié)拍內(nèi)R7依次輸出64位擾碼。這個(gè)擾碼器電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但由于工作在線速率下，工作頻率高導(dǎo)致生產(chǎn)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高，甚至在622M、2.5G、10G或者是更高頻率時(shí)鐘下對(duì)集成電路(IC)工藝制造提出了極高的要求甚至常規(guī)工藝無法實(shí)現(xiàn)，如采用特殊工藝則開發(fā)成本會(huì)大大增加，因而在實(shí)際應(yīng)用中該電路必須被并行化處理取代。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種可用于高頻率時(shí)鐘下的光同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)中的64位并行幀同步加/解擾碼器。
本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方法來實(shí)現(xiàn)的64位并行幀同步加/解擾碼器包括64個(gè)D觸發(fā)器R0。。。R63和64個(gè)異或門按序間插串聯(lián)，64個(gè)D觸發(fā)器的輸出端Q0。。。Q63在一個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍內(nèi)一次輸出64位的擾碼位，同時(shí)輸出個(gè)信號(hào)到相應(yīng)的異或門輸入端，64個(gè)D觸發(fā)器的輸出端Q63...Q0構(gòu)成了64位并行的擾碼序列。64個(gè)D觸發(fā)器中，個(gè)帶復(fù)位端R的D觸發(fā)器和31個(gè)帶置位端S的D觸發(fā)器，帶復(fù)位端R的D觸發(fā)器有R0、R2、R8、R9、R11、R13、R17、R18、R21、R23、R24、R25、R27、R28、R33、R34、R35、R37、R39、R40、R41、R42、R45、R46、R47、R48、R49、R51、R52、R53、R54、R55、R56。帶有置位端S的D觸發(fā)器有R1、R3、R4、R5、R6、R7、R10、R12、R14、R15、R16、R19、R20、R22、R26、R29、R30、R31、R32、R36、R38、R43、R44、R50、R57、R58、R59、R60、R61、R62、R63。
本實(shí)用新型所公開的64位并行幀同步加/解擾碼器，其優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在邏輯表示簡(jiǎn)單，電路實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)明，推導(dǎo)過程簡(jiǎn)捷，并且易于后續(xù)升級(jí)；極大的降低工作頻率，增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性，便于工藝實(shí)現(xiàn)。
圖1是現(xiàn)有的工作在線速率下幀同步加/解擾碼器的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖2是采用本實(shí)用新型64位并行加/解擾碼器的SDH設(shè)備中接收端的數(shù)據(jù)流處理流程圖。
圖3是采用本實(shí)用新型64位并行加/解擾碼器的SDH設(shè)備中發(fā)送端的數(shù)據(jù)流處理流程圖。
圖4A、4B是本實(shí)用新型64位并行加/解擾碼器的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合G.707中規(guī)定的擾碼序列生成多項(xiàng)式1+X6+X7來做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。通過對(duì)圖1給出的線速幀同步加/解碼器電路結(jié)構(gòu)的分析可以得到在正常處理階段，每一位擾碼都是來自7個(gè)時(shí)鐘前的模2加運(yùn)算；在每個(gè)線速時(shí)鐘輸出一位擾碼，在8個(gè)線速時(shí)鐘周期內(nèi)，依次輸出8位擾碼。取任意第N個(gè)時(shí)鐘，假設(shè)圖1中7個(gè)D觸發(fā)器的Q端值依次為d1n、d2n、d3n、d4n、d5n、d6n、d7n，在從第N個(gè)到第N+8個(gè)時(shí)鐘周期D觸發(fā)器Q端和XOR的值用第N個(gè)時(shí)鐘周期的值表示依次如表所示表1.串行擾/解碼推導(dǎo)過程
從上表中如果把XOR看作D觸發(fā)器R0，則在第N個(gè)時(shí)鐘周期時(shí)XOR的值就是d0n，在第N+8個(gè)時(shí)鐘周期時(shí)XOR的值就是d0n+8，不過在給D觸發(fā)器R0到R7賦初值時(shí)把R0設(shè)為d6n^d7n，那么這樣就實(shí)現(xiàn)了對(duì)擾碼序列生成的并行化處理。為了更清楚地說明，假設(shè)擾碼序列生成系統(tǒng)時(shí)鐘頻率(clk sys)是線速時(shí)鐘(clk line)的1/8，并且當(dāng)前第P個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘周期與第N個(gè)線速時(shí)鐘的第N個(gè)周期是同一時(shí)刻，則第P+1個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘周期與線速時(shí)鐘的第N+8個(gè)周期是同一時(shí)刻，8個(gè)D觸發(fā)器的值如下表所示表2.8位擾/解碼
上述把串行擾碼生成器并行化實(shí)現(xiàn)的推導(dǎo)方法是最常見的一種方法，在并行化程度比較低時(shí)還不算復(fù)雜，但是如果要實(shí)現(xiàn)16位、32位、64位、128位或者更高時(shí)就顯得很復(fù)雜，并且出錯(cuò)后不易檢查。
跳躍式并行擾碼推導(dǎo)方法是一種簡(jiǎn)便的推導(dǎo)方法。假設(shè)對(duì)任意第N個(gè)時(shí)鐘周期時(shí)8個(gè)D觸發(fā)器的值依次為d0n...d7n；第N+M個(gè)時(shí)鐘周期時(shí)8個(gè)D觸發(fā)器的值依次為d0n+m...d7n+m。(M分別為0、1、2、4、8、16.....)。在表3中第N+M個(gè)時(shí)鐘周期時(shí)每列所在該時(shí)鐘時(shí)刻表示的值是相等的，只不過是用不同的時(shí)鐘周期時(shí)D觸發(fā)器的值表示而已，如第N+4個(gè)時(shí)鐘周期時(shí)Q0的值d0n+4＝d2n^d3n＝d4n+2^d5n+2＝d6n+4^d7n+4，分別用第N、N+2、N+4個(gè)時(shí)鐘周期觸發(fā)器的值表示。從下表3可以看出在M為1、2時(shí)的方法與上面方法相同，在M為8時(shí)就省略了第3、5、6、7個(gè)時(shí)鐘周期時(shí)的推導(dǎo)以實(shí)現(xiàn)過程的簡(jiǎn)化。在第N+4個(gè)時(shí)鐘周期時(shí)，以Q0為例，設(shè)N′＝N+2，則由d0n+2＝d4n^d5n得
又由下表知d4n+2＝d2nd5n+2＝d3n進(jìn)而得到
同理可以得到其他觸發(fā)器的值。
表3.跳躍式并行擾碼推導(dǎo)方法
由上面的推導(dǎo)原理，可以推導(dǎo)出16位并行擾/解碼器，16個(gè)觸發(fā)器的值依次為d0n+16＝d2n^d3n^d4n^d5nd1n+16＝d3n^d4n^d5n^d6nd2n+16＝d4n^d5n^d6n^d7nd3n+16＝d1n^d5n^d6nd4n+16＝d2n^d6n^d7n
d5n+16＝d1n^d3nd6n+16＝d2n^d4nd7n+16＝d3n^d5nd8n+16＝d4n^d6nd9n+16＝d5n^d7nd10n+16＝d1n^d6n^d7nd11n+16＝d1n^d2nd12n+16＝d2n^d3nd13n+16＝d3n^d4nd14n+16＝d4n^d5nd15n+16＝d5n^d6n根據(jù)上面的推導(dǎo)原理，可以由16位并行擾/解碼器得到32位并行擾碼器，32個(gè)D觸發(fā)器的輸入式如下d0n+32＝d2n^d3n^d4n^d6nd1n+32＝d3n^d4n^d5n^d7nd2n+32＝d1n^d4n^d5n^d6n^d7n
d3n+32＝d1n^d2n^d5n^d6nd4n+32＝d2n^d3n^d6n^d7nd5n+32＝d1n^d3n^d4nd6n+32＝d2n^d4n^d5nd7n+32＝d3n^d5n^d6nd8n+32＝d4n^d6n^d7nd9n+32＝d1n^d5nd10n+32＝d2n^d6nd11n+32＝d3n^d7nd12n+32＝d1n^d4n^d7nd13n+32＝d1n^d2n^d5n^d7nd14n+32＝d1n^d2n^d3n^d6n^d7nd15n+32＝d1n^d2n^d3n^d4nd16n+32＝d2n^d3n^d4n^d5nd17n+32＝d3n^d4n^d5n^d6nd18n+32＝d4n^d5n^d6n^d7n
d19n+32＝d1n^d5n^d6nd20n+32＝d2n^d6n^d7nd21n+32＝d1n^d3nd22n+32＝d2n^d4nd23n+32＝d3n^d5nd24n+32＝d4n^d6nd25n+32＝d5n^d7nd26n+32＝d1n^d6n^d7nd27n+32＝d1n^d2nd28n+32＝d2n^d3nd29n+32＝d3n^d4nd30n+32＝d4n^d5nd31n+32＝d5n^d6n根據(jù)上面的推導(dǎo)原理，可以由32位并行擾/解碼器得到64位并行擾碼器，64個(gè)D觸發(fā)器的輸入式如下d0n+64＝d2n^d3n^d5n^d6n
d1n+64＝d3n^d4n^d6n^d7nd2n+64＝d1n^d4n^d5nd3n+64＝d2n^d5n^d6nd4n+64＝d3n^d6n^d7nd5n+64＝d1n^d4nd6n+64＝d2n^d5nd7n+64＝d3n^d6nd8n+64＝d4n^d7nd9n+64＝d1n^d5n^d7nd10n+64＝d1n^d2n^d6n^d7nd11n+64＝d1n^d2n^d3nd12n+64＝d2n^d3n^d4nd13n+64＝d3n^d4n^d5nd14n+64＝d4n^d5n^d6nd15n+64＝d5n^d6n^d7nd16n+64＝d1n^d6n
d17n+64＝d2n^d7nd18n+64＝d1n^d3n^d7nd19n+64＝d1n^d2n^d4n^d7nd20n+64＝d1n^d2n^d3n^d5n^d7nd21n+64＝d1n^d2n^d3n^d4n^d6n^d7nd22n+64＝d1n^d2n^d3n^d4n^d5nd23n+64＝d2n^d3n^d4n^d5n^d6nd24n+64＝d3n^d4n^d5n^d6n^d7nd25n+64＝d1n^d4n^d5n^d6nd26n+64＝d2n^d5n^d6n^d7nd27n+64＝d1n^d3n^d6nd28n+64＝d2n^d4n^d7nd29n+64＝d1n^d3n^d5n^d7nd30n+64＝d1n^d2n^d4n^d6n^d7nd31n+64＝d1n^d2n^d3n^d5nd32n+64＝d2n^d3n^d4n^d6n
d33n+64＝d3n^d4n^d5n^d7nd34n+64＝d1n^d4n^d5n^d6n^d7nd35n+64＝d1n^d2n^d5n^d6nd36n+64＝d2n^d3n^d6n^d7nd37n+64＝d1n^d3n^d4nd38n+64＝d2n^d4n^d5nd39n+64＝d3n^d5n^d6nd40n+64＝d4n^d6n^d7nd41n+64＝d1n^d5nd42n+64＝d2n^d6nd43n+64＝d3n^d7nd44n+64＝d1n^d4n^d7nd45n+64＝d1n^d2n^d5n^d7nd46n+64＝d1n^d2n^d3n^d6n^d7nd47n+64＝d1n^d2n^d3n^d4nd48n+64＝d2n^d3n^d4n^d5n
d49n+64＝d3n^d4n^d5n^d6nd50n+64＝d4n^d5n^d6n^d7nd51n+64＝d1n^d5n^d6nd52n+64＝d2n^d6n^d7nd53n+64＝d1n^d3nd54n+64＝d2n^d4nd55n+64＝d3n^d5nd56n+64＝d4n^d6nd57n+64＝d5n^d7nd58n+64＝d1n^d6n^d7nd59n+64＝d1n^d2nd60n+64＝d2n^d3nd61n+64＝d3n^d4nd62n+64＝d4n^d5nd63n+64＝d5n^d6n
從上面64個(gè)等式可以得到如圖4A、4B所示的電路結(jié)構(gòu)64個(gè)D觸發(fā)器R0。。。R63和64個(gè)異或門按序間插串聯(lián)，64個(gè)D觸發(fā)器的輸出端Q0。。。Q63在一個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍內(nèi)一次輸出64位的擾碼位，同時(shí)輸出信號(hào)到相應(yīng)的異或門輸入端。64個(gè)D觸發(fā)器在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)的輸出與線速同步擾碼器在64個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)從R7輸出的碼流是一樣的。
圖4A、4B所示的64位并行加/解擾碼器的電路結(jié)構(gòu)圖的64個(gè)D觸發(fā)器中，有33個(gè)帶復(fù)位端R的D觸發(fā)器和31個(gè)帶置位端S的D觸發(fā)器，帶復(fù)位端R的D觸發(fā)器有R0、R2、R8、R9、R11、R13、R17、R18、R21、R23、R24、R25、R27、R28、R33、R34、R35、R37、R39、R40、R41、R42、R45、R46、R47、R48、R49、R51、R52、R53、R54、R55、R56。帶有置位端S的D觸發(fā)器有R1、R3、R4、R5、R6、R7、R10、R12、R14、R15、R16、R19、R20、R22、R26、R29、R30、R31、R32、R36、R38、R43、R44、R50、R57、R58、R59、R60、R61、R62、R63。
64個(gè)D觸發(fā)器的輸出端Q63...Q0構(gòu)成了64位并行的擾碼序列。64個(gè)D觸發(fā)器的輸入信號(hào)分別為1.D觸發(fā)器R0的輸入信號(hào)是D觸發(fā)器R2、R3、R5和R6的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后的輸出信號(hào)；2.D觸發(fā)器R3、R4、R6和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R1的輸入信號(hào)；3.D觸發(fā)器R1、R4和R5的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R2的輸入信號(hào)；
4.D觸發(fā)器R2、R5和R6的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R3的輸入信號(hào)；5.D觸發(fā)器R3、R6和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R4的輸入信號(hào)；6.D觸發(fā)器R1和R4的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R5的輸入信號(hào)；7.D觸發(fā)器R2和R5的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R6的輸入信號(hào)；8.D觸發(fā)器R3和R6的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R7的輸入信號(hào)；9.D觸發(fā)器R4和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R8的輸入信號(hào)；10.D觸發(fā)器R1、R5和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R9的輸入信號(hào)；11.D觸發(fā)器R1、R2、R6和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R10的輸入信號(hào)；12.D觸發(fā)器R1、R2和R3的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R11的輸入信號(hào)；13.D觸發(fā)器R2、R3和R4的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R12的輸入信號(hào)；14.D觸發(fā)器R3、R4和R5的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R13的輸入信號(hào)；15.D觸發(fā)器R4、R5和R6的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R14的輸入信號(hào)；16.D觸發(fā)器R5、R6和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R15的輸入信號(hào)；17.D觸發(fā)器R1和R6的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R16的輸入信號(hào)；18.D觸發(fā)器R2和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R17的輸入信號(hào)；19.D觸發(fā)器R1、R3和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R18的輸入信號(hào)；20.D觸發(fā)器R1、R2、R4和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R19的輸入信號(hào)；21.D觸發(fā)器R1、R2、R3、R5和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R20的輸入信號(hào)；22.D觸發(fā)器R1、R2、R3、R4、R6和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R21的輸入信號(hào)；
23.D觸發(fā)器R1、R2、R3、R4和R5的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R22的輸入信號(hào)；24.D觸發(fā)器R2、R3、R4、R5和R6的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R23的輸入信號(hào)；25.D觸發(fā)器R3、R4、R5、R6和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R24的輸入信號(hào)；26.D觸發(fā)器R1、R4、R5和R6的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R25的輸入信號(hào)；27.D觸發(fā)器R2、R5、R6和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R26的輸入信號(hào)；28.D觸發(fā)器R1、R3和R6的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R27的輸入信號(hào)；29.D觸發(fā)器R2、R4和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R28的輸入信號(hào)；30.D觸發(fā)器R1、R3、R5和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R29的輸入信號(hào)；31.D觸發(fā)器R1、R2、R4、R6和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R30的輸入信號(hào)；32.D觸發(fā)器R1、R2、R3和R5的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R31的輸入信號(hào)；33.D觸發(fā)器R2、R3、R4和R6的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R32的輸入信號(hào)；34.D觸發(fā)器R3、R4、R5和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R33的輸入信號(hào)；35.D觸發(fā)器R1、R4、R5、R6和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R34的輸入信號(hào)；36.D觸發(fā)器R1、R2、R5和R6的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R35的輸入信號(hào)；37.D觸發(fā)器R2、R3、R6和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R36的輸入信號(hào)；38.D觸發(fā)器R1、R3和R4的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R37的輸入信號(hào)；39.D觸發(fā)器R2、R4和R5的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R38的輸入信號(hào)；40.D觸發(fā)器R3、R5和R6的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R39的輸入信號(hào)；41.D觸發(fā)器R4、R6和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R40的輸入信號(hào)；
42.D觸發(fā)器R1和R5的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R41的輸入信號(hào)；43.D觸發(fā)器R2和R6的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R42的輸入信號(hào)；44.D觸發(fā)器R3和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R43的輸入信號(hào)；45.D觸發(fā)器R1、R4和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R44的輸入信號(hào)；46.D觸發(fā)器R1、R2、R5和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R45的輸入信號(hào)；47.D觸發(fā)器R1、R2、R3、R6和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R46的輸入信號(hào)；48.D觸發(fā)器R1、R2、R3和R4的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R47的輸入信號(hào)；49.D觸發(fā)器R2、R3、R4和R5的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R48的輸入信號(hào)；50.D觸發(fā)器R3、R4、R5和R6的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R49的輸入信號(hào)；51.D觸發(fā)器R4、R5、R6和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R50的輸入信號(hào)；52.D觸發(fā)器R1、R5和R6的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R51的輸入信號(hào)；53.D觸發(fā)器R2、R6和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R52的輸入信號(hào)；54.D觸發(fā)器R1和R3的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R53的輸入信號(hào)；55.D觸發(fā)器R2和R4的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R54的輸入信號(hào)；56.D觸發(fā)器R3和R5的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R55的輸入信號(hào)；57.D觸發(fā)器R4和R6的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R56的輸入信號(hào)；58.D觸發(fā)器R5和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R57的輸入信號(hào)；59.D觸發(fā)器R1、R6和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R58的輸入信號(hào)；60.D觸發(fā)器R1和R2的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R59的輸入信號(hào)；
61.D觸發(fā)器R2和R3的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R60的輸入信號(hào)；62.D觸發(fā)器R3和R4的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R61的輸入信號(hào)；63.D觸發(fā)器R4和R5的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R62的輸入信號(hào)；64.D觸發(fā)器R5和R6的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R63的輸入信號(hào)。
圖2和圖3分別是采用64位并行加/解擾碼器的SDH設(shè)備中接收和發(fā)送端的數(shù)據(jù)流處理流程圖。
在圖2中，接收到的光信號(hào)經(jīng)過時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)器(CDR)后的線速數(shù)據(jù)經(jīng)搜幀處理、產(chǎn)生幀頭后再經(jīng)過串/并轉(zhuǎn)換形成64位格式的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，隨后在控制信號(hào)的作用下與64位并行加/解擾碼器在系統(tǒng)時(shí)鐘下產(chǎn)生64位并行的擾碼序列按位一次完成64位的異或(即解擾碼)運(yùn)算，經(jīng)解擾后的數(shù)據(jù)送給后續(xù)處理模塊。擾解碼開始時(shí)對(duì)并行幀同步加/解擾碼器的D觸發(fā)器R63。。。R0設(shè)置初值為“FE041851E459D4FA”。該初始值“FE041851E459D4FA”與SDH/SONET幀中需要擾碼的第一個(gè)64位進(jìn)行逐位解擾碼運(yùn)算，直至每幀最后一個(gè)數(shù)據(jù)。
在圖3中，64位的系統(tǒng)數(shù)據(jù)在控制信號(hào)的作用下與64位并行加/解擾碼器在系統(tǒng)時(shí)鐘下產(chǎn)生64位并行的擾碼序列按位一次完成64位的異或(即加擾碼)運(yùn)算，加擾后的數(shù)據(jù)經(jīng)并/串轉(zhuǎn)換后形成位流，經(jīng)過電/光轉(zhuǎn)換后在光纜上傳輸。
本實(shí)用新型所述的64位并行加/解擾碼器在10G系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理中可實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)時(shí)鐘155M(線速頻率的1/64)下生成擾碼序列并完成加/解擾操作；用FPGA(Field Programmable Gate Array，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陳列)實(shí)現(xiàn)后，完成滿足協(xié)議要求，并且邏輯表示簡(jiǎn)單，電路實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)明，推導(dǎo)過程簡(jiǎn)捷，并且易于后續(xù)升級(jí)；由于64位并行化處理，極大的降低工作頻率，增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性，更重要的是便于工藝實(shí)現(xiàn)，為芯片的開發(fā)節(jié)約成本。此設(shè)計(jì)思路可以在線速更高的SDH/SONET幀數(shù)據(jù)處理中應(yīng)用。
權(quán)利要求1.一種光同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)中的64位并行幀同步加/解擾碼器，其特征在于包括64個(gè)D觸發(fā)器R0。。。R63和64個(gè)異或門按序間插串聯(lián)，64個(gè)D觸發(fā)器的輸出端構(gòu)成了64位并行的擾碼序列；其中1)D觸發(fā)器R0的輸入信號(hào)是D觸發(fā)器R2、R3、R5和R6的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后的輸出信號(hào)；2)D觸發(fā)器R3、R4、R6和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R1的輸入信號(hào)；3)D觸發(fā)器R1、R4和R5的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R2的輸入信號(hào)；4)D觸發(fā)器R2、R5和R6的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R3的輸入信號(hào)；5)D觸發(fā)器R3、R6和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R4的輸入信號(hào)；6)D觸發(fā)器R1和R4的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R5的輸入信號(hào)；7)D觸發(fā)器R2和R5的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R6的輸入信號(hào)；8)D觸發(fā)器R3和R6的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R7的輸入信號(hào)；9)D觸發(fā)器R4和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R8的輸入信號(hào)；10)D觸發(fā)器R1、R5和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R9的輸入信號(hào)；11)D觸發(fā)器R1、R2、R6和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R10的輸入信號(hào)；12)D觸發(fā)器R1、R2和R3的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R11的輸入信號(hào)；13)D觸發(fā)器R2、R3和R4的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R12的輸入信號(hào)；14)D觸發(fā)器R3、R4和R5的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R13的輸入信號(hào)；15)D觸發(fā)器R4、R5和R6的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R14的輸入信號(hào)；16)D觸發(fā)器R5、R6和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R15的輸入信號(hào)；17)D觸發(fā)器R1和R6的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R16的輸入信號(hào)；18)D觸發(fā)器R2和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R17的輸入信號(hào)；19)D觸發(fā)器R1、R3和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R18的輸入信號(hào)；20)D觸發(fā)器R1、R2、R4和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R19的輸入信號(hào)；21)D觸發(fā)器R1、R2、R3、R5和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R20的輸入信號(hào)；22)D觸發(fā)器R1、R2、R3、R4、R6和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R21的輸入信號(hào)；23)D觸發(fā)器R1、R2、R3、R4和R5的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R22的輸入信號(hào)；24)D觸發(fā)器R2、R3、R4、R5和R6的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R23的輸入信號(hào)；25)D觸發(fā)器R3、R4、R5、R6和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R24的輸入信號(hào)；26)D觸發(fā)器R1、R4、R5和R6的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R25的輸入信號(hào)；27)D觸發(fā)器R2、R5、R6和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R26的輸入信號(hào)；28)D觸發(fā)器R1、R3和R6的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R27的輸入信號(hào)；29)D觸發(fā)器R2、R4和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R28的輸入信號(hào)；30)D觸發(fā)器R1、R3、R5和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R29的輸入信號(hào)；31)D觸發(fā)器R1、R2、R4、R6和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R30的輸入信號(hào)；32)D觸發(fā)器R1、R2、R3和R5的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R31的輸入信號(hào)；33)D觸發(fā)器R2、R3、R4和R6的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R32的輸入信號(hào)；34)D觸發(fā)器R3、R4、R5和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R33的輸入信號(hào)；35)D觸發(fā)器R1、R4、R5、R6和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R34的輸入信號(hào)；36)D觸發(fā)器R1、R2、R5和R6的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R35的輸入信號(hào)；37)D觸發(fā)器R2、R3、R6和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R36的輸入信號(hào)；38)D觸發(fā)器R1、R3和R4的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R37的輸入信號(hào)；39)D觸發(fā)器R2、R4和R5的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R38的輸入信號(hào)；40)D觸發(fā)器R3、R5和R6的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R39的輸入信號(hào)；41)D觸發(fā)器R4、R6和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R40的輸入信號(hào)；42)D觸發(fā)器R1和R5的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R41的輸入信號(hào)；43)D觸發(fā)器R2和R6的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R42的輸入信號(hào)；44)D觸發(fā)器R3和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R43的輸入信號(hào)；45)D觸發(fā)器R1、R4和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R44的輸入信號(hào)；46)D觸發(fā)器R1、R2、R5和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R45的輸入信號(hào)；47)D觸發(fā)器R1、R2、R3、R6和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R46的輸入信號(hào)；48)D觸發(fā)器R1、R2、R3和R4的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R47的輸入信號(hào)；49)D觸發(fā)器R2、R3、R4和R5的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R48的輸入信號(hào)；50)D觸發(fā)器R3、R4、R5和R6的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R49的輸入信號(hào)；51)D觸發(fā)器R4、R5、R6和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R50的輸入信號(hào)；52)D觸發(fā)器R1、R5和R6的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R51的輸入信號(hào)；53)D觸發(fā)器R2、R6和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R52的輸入信號(hào)；54)D觸發(fā)器R1和R3的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R53的輸入信號(hào)；55)D觸發(fā)器R2和R4的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R54的輸入信號(hào)；56)D觸發(fā)器R3和R5的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R55的輸入信號(hào)；57)D觸發(fā)器R4和R6的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R56的輸入信號(hào)；58)D觸發(fā)器R5和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R57的輸入信號(hào)；59)D觸發(fā)器R1、R6和R7的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R58的輸入信號(hào)；60)D觸發(fā)器R1和R2的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R59的輸入信號(hào)；61)D觸發(fā)器R2和R3的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R60的輸入信號(hào)；62)D觸發(fā)器R3和R4的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R61的輸入信號(hào)；63)D觸發(fā)器R4和R5的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R62的輸入信號(hào)；64)D觸發(fā)器R5和R6的輸出信號(hào)經(jīng)過異或門后，作為D觸發(fā)器R63的輸入信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的光同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)中的64位并行幀同步加/解擾碼器，其特征在于64個(gè)D觸發(fā)器中，33個(gè)D觸發(fā)器R0、R2、R8、R9、R11、R13、R17、R18、R21、R23、R24、R25、R27、R28、R33、R34、R35、R37、R39、R40、R41、R42、R45、R46、R47、R48、R49、R51、R52、R53、R54、R55、R56帶復(fù)位端R；31個(gè)D觸發(fā)器R1、R3、R4、R5、R6、R7、R10、R12、R14、R15、R16、R19、R20、R22、R26、R29、R30、R31、R32、R36、R38、R43、R44、R50、R57、R58、R59、R60、R61、R62、R63帶有置位端S。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種光同步數(shù)字傳輸系統(tǒng)中的64位并行幀同步加/解擾碼器，其包括64個(gè)D觸發(fā)器R0…R63和64個(gè)異或門按序間插串聯(lián)，64個(gè)D觸發(fā)器的輸出端Q0…Q63在一個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍內(nèi)一次輸出64位的擾碼位，同時(shí)輸出信號(hào)到相應(yīng)的異或門輸入端。64個(gè)D觸發(fā)器的輸出端Q63…Q0構(gòu)成了64位并行的擾碼序列。本實(shí)用新型的64位并行加/解擾碼器邏輯表示簡(jiǎn)單，電路實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)明，推導(dǎo)過程簡(jiǎn)捷，并且易于后續(xù)升級(jí)；極大的降低工作頻率，增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性，便于工藝實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)H04J3/06GK2774019SQ200520039530
公開日2006年4月19日 申請(qǐng)日期2005年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月4日
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