维普资讯 http://www.cqvip.com ・开发研究与设计技术ｅ 本栏目责任编辑：谢媛媛 用ＶＨ ＤＬ设计ＰＣＭ采编器 刘锐’．刘红 （１．山东电子职业技术学院电子系，山东济南２５００１４；２ 安徽大学电子学院，安徽合肥２３００３９） 摘要：介绍了通信技术中ＰＣＭ采编器的工作原理，用ＶＨＤＬ设计了ＰＣＭ采编器，并给出了仿真波形图．最后用ＣＰＬＤ器件实现了 ＰＣＭ采编器 关键词：ＣＰＬＤ器件：ＶＨＤＬ；ＰＣＭ采编器 中图分类号：ＴＰ３０２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—３０４４（２００７）１１—２１３１８—０２ Ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ ＰＣＭ Ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ Ｕｓｉｎｇ ＶＨＤＬ ＬＩＵ Ｒｕｉ ．ＬＩＵ Ｈｏｎｇ￣ （１．Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ ＣｏＨｅｇｅ ｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｄｉｎａｎ ２５００１４，Ｃｈｉｎａ；２．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｅｆｅｉ ２３００３９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ＰＣＭ ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ ｉｎ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｄｅｓｉｇｎｓ ＰＣＭ ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ ｕｓｉｎｇ ＶＨＤＬ，ｓｈｏｗｓ ｓｉｍｕｌａｔｉｎｇ ｗａｖｅｆｏｒｍ ａｎｄ ｒｅａｌｉｚｅｓ ＰＣＭ ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ ｗｉｔｈ ＣＰＬＤ ｄｅｖｉｃｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＣＰＬＤ ｄｅｖｉｃｅ；ＶＨＤＬ；ＰＣＭ ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ １引言 现代通信系统的发展方向是功能更强、体积更小、速度更快、 功耗更低，大规模可编程逻辑器件ＦＰＧＡ和ＣＰＬＤ器件在集成度、 同步码预先存放在芯片内。数据的帧格式由字计数器、地址译码 器和数据选择器控制。当字计数器值为０时，译码器选通帧同步 码高位，经过２４选８数据选择器后进行并／串转换，并经Ｄ触发 器采样后输出；当字计数器值为１时，选通帧同步码低位；当字计 数器值大于１小于８ｌ时，选择模拟信号数据输入，当字计数器值 大于８０时，选择数字通信数据输入。码率可通过修改码率分频器 分频值改变。 功能和速度上的优势正好满足通信系统的这些要求。随着器件复 杂程度的提高．电路逻辑图变得过于复杂，不便于设计。ＶＨＤＬ （ＶＨＳＩＣ Ｈａｒｄｗａｒｅ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｌａｎｇｕａｇｅ）是随着可编程逻辑器件 的发展而发展起来的一种硬件描述语言。ＶＨＤＬ具有极强的描述 能力．能支持系统行为级、寄存器传输级和门级三个不同层次的 ３ ＰＣＭ采编器的ＶＨＤＬ程序 我们ＶＨＤＬ语言设计了ＰＣＭ采编器．程序如下： ｌｉｂｒａｒｙ ｉｅｅｅ； ｏｇｉｃ１ １６４．ａｌｌ； ｕｓｅ ｉｅｅｅ．ｓｔｄｌ＿——设计，实现了逻辑设计师多年来梦寐以求的“硬件设计软件化”的 愿望，给当今电子系统设计带来了性的变化ｆ１，２】。 ２ ＰＣＭ采编器的工作原理 ＰＣＭ遥测系统是一种常用的遥测设备，它可以采集多路数据 ｕｓｅ ｉｅｅｅ．ｓｔｄｌｏｇｉｃｕｎｓｉｇｎｅｄ．ａｌｌ； ＿＿并进行通讯传输和数据处理．它的多路数据采集设备是ＰＣＭ采 编器．ＰＣＭ采编器控制采集各个数据通道数据的时序．并加上帧 同步码形成一定格式的数据，再进行并／串转换，形成串行数据流 送到调制设备上传送。归纳起来，ＰＣＭ采编器有如下功能： 控制数据采集的时序；加帧同步码，按一定格式组织数据包；并／串 转换［３］。 下面设计一个码率为２Ｍｂ／ｓ，字长为８位．帧长为１００字．帧 ｅｎｔｉｔｙ ｐｃｍ ｉｓ ｐｏｒｔ （ｅｌｋ：ｉｎ ｓｔｄ＿ｌｏｇｉｃ； ｄａｔａｉｎ：ｉｎ ｓｔｄｌｏｇｉｃｖｅｃｔｏｒ（７ ｄｏｗｎｔｏ ０】； ＿＿＿ｄａｔａｏｕｔ：ｏｕｔ ｓｔｄｌｏｇｉｃ； ——＿ａｄｄｒｅｓｓｏｕｔ：ｏｕｔ ｓｔｄｌｏｇｉｃｖｅｃｔｏｒ（６ ｄｏｗｎｔｏ ０）； ＿＿＿ｃｓａｄ，ｃｓｄ：ｏｕｔ ｓｔｄ＿ｌｏｇｉｃ）； ｅｎｄ ｐｃｍ； ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｐｃｍａｒｃ ｏｆ ｐｃｍ ｉｓ ＿同步码为ＨＥＢ９０的ＰＣＭ采编器，其结构如周１所示。输入信号 线为数据总线Ｄ７～ＤＯ和一个外接时钟信号，输出信号线包括串 行数据输出、地址输出、ＡＤ片选输出和数据通道片选输出。 Ｄｏ狮 ｓｉｇｎａｌ ｃｌｏｃｋｍｌ，ｃｐ：ｓｔｄｌｏｇｉｃ； ＿ｓｉｇｎａｌ ｍｈｓｔｄｌｏｇｉｅｖｅｃｔｏｒ（２ ｄｏｗｎｔｏ ０）； ＿＿ｓｉｇｎａｌ ｃｏｕｎｔｚ，ｅｏｕｎｔｚｚ：ｓｔｄｌｏｇｉｃ＿—＿＿ｖｅｃｔｏｒ（６ ｄｏｗｎｔｏ ０）； ｓｉｇｎａｌ ｄａｔａ：ｓｔｄｌｏｇｉｃｖｅｃｔｏｒ（７ ｄｏｗｎｔｏ ０】； ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｄｅｃｏｄｅｒ 匿广 罔 蕾ｌ●基 ｔ ｐｏｒｔ（ｄａｔａｉｎ：ｉｎ ｓｔｄ ｌｏｇｉｃ＿ｖｅｃｔｏｒ（７ ｄｏｗｎｔｏ ０）； ｃｏｕｎｔｚ，ｃｏｕｎｔｚｚ：ｉｎ ｓｔｄｌｏｇｉｃｖｅｃｔｏｒ（６ ｄｏｗｎｔｏ ０】； ＿—一 蕾 鼻 ■ ｄａｔａｏｕｔ：ｏｕｔ ｓｔｄｌｏｇｉｃｖｅｃｔｏｒ（７ ｄｏｗｎｔｏ ０）； ＿＿ｃｓａｄ，ｃｓｄ：ｏｕｔ ｓｔｄ＿ｌｏｇｉｃ）； ｅｎｄ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ； ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｄａｔａｃｈａｎｇｅ 晰 ｐｏｒｔ（ｅｌｋ：ｉｎ ｓｔｄ＿ｌｏｇｌｅ； 图１ ＰＣＭ采编器框图 ｄａｔａｉｎ：ｉｎ ｓｔｄｌｏｇｉｃｖｅｃｔｏｒ（７ ｄｏｗｎｔｏ ０】； ＿＿采编器内部进行并／串转换时，由一个８选１多路开关和一个 ｄａｔａｏｕｔ：ｏｕｔ ｓｔｄ＿ｌｏｇｉｃ； ＿—Ｄ触发器完成。由位计数器和多路开关选通当前数据位，并通过 触发器采样消除毛刺。采编器可以接受两类数据源：一类是通过 ｃｏｕｎｔｚ，ｃｏｕｎｔｚｚ：ｏｕｔ ｓｔｄｌｏｇｉｃｅｎｄ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ； ｂｅｇｉｎ ｖｅｃｔｏｒ（６ ｄｏｗｎｔｏ ０））； Ａ／Ｄ变换后的模拟信号数据：一类是数字通信数据．如指令和状态 等。数据源的选择由 Ｄ片选信号和数字通道片选信号控制。帧 收稿日期：２００７－０３—２３ ｐｒｏｃｅｓｓ（ｅｌｋ） 作者简介：刘ｔ￣（１９６３－），男，安徽宿县人，副教授，研究方向为电路设计。 １３１８ 毫誓知识与技术 维普资讯 http://www.cqvip.com 本栏目责任编辑：谢媛媛 ｂｅｇｉｎ ・・・・・・开发研究与设计技术・ 统成功通过了仿真。最后用ＣＰＬＤ器件实现了ＰＣＭ采编器。 ｉ￣ｃｌｋ ｅｖｅｎｔ ａｎｄ ｃｌｋ＝ ｉｆ（ｍｌ－－”１００”）ｔｈｅｎ １ 、ｔｈｅｎ 掘 ｍ Ｈｌｌ ”ｌ ２２ ｉ ∞ Ⅱｌｌ＜＝”０００”；ｃｌｏｃｋｍｌ＜＝ｎｏｔ ｃｌｏｃｋｍｌ； ｅｌｓｅ ｍｌ＜＝ｍｌ＋１： ●ｄ－删 ● ●ｃｓａｄ ０ Ｘ Ｘ ｌ Ｉ Ｉ ｌ ｌ ｊ ｌ ｅｎｄ ｉｆ； ｃｐ＜＝ｃｌｏｃｋｍｌ； 譬硎ｌｅ瞄－ Ｈ∞ 弱ｌ ｉ 图２ ＰＣＭ采编器仿真波形 ｅｎｄ ｉ；ｆ ｅｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓ； ｕ１：ｄｅｃｏｄｅｒ ｐｏｒｔ ｍａｐ（ｄａｔａ＿ｉｎ，ｃｏｕｎｔｚ，ｅｏｕｎｔｚｚ，ｄａｔａ，ｃｓａｄ，ｃｓｄ）； ｕ２：ｄａｔａｃｈａｎｇｅ ｐｏｒｔ ｍａｐ（ｃｐ，ｄａｔａ，ｄａｔａ＿ｏｕｔ，ｃｏｕｎｔｚ，ｃｏｕｎｔｚｚ）； ａｄｄｒｅｓｓ ｏｕｔ＜＝ｅｏｕｎｔｚｚ； ｅｎｄ ｐｃｍａｒｅ； —参考文献： 【１】黄正瑾．在系统编程技术及其应用【Ｍ】．南京：东南大学出版 社．１９９７． ［２］侯伯亨．数字系统设计基础【Ｍ】．西安：西安电子科技大学出 版社。２０ｏ０． ４结束语 ＰＣＭ采编器的仿真波形如图２所示。系统输入为ｃｌｋ、ｄａ— ｔａ＿［３】杨晖．大规模可编程逻辑器件与数字系统设计【Ｍ】．北京：北 京航空航天大学出版社。１９９８． ｉｎ，输出为ｄａｔａ＿ｏｕｔ、ａｄｄｒｅｓｓ＿ｏｕｔ、ｃｓｄ、ｃｓａｄ，由图２可以看出，系 字，是同字返回１值；参数ｇｒｄｘ是手中某个字牌的起始位置，如在 ｆ上接第１２９２页） ｅｄ５２：ｓｅａｒｄ３（ｅａｒｄ５２） 数组ｃａｒｄ５２０内存放５张条中后３张 Ⅱｃｄ５１＝１ Ａｎｄ ｅｄ５２＝１ Ｔｈｅｎ 【２１１３１８１￣合成牌牌型分析 ｔｅｍｐ：１ 图１中ｇｒｄｘ就等于ｌ１；数组ｇｒｄＯ存放个人手中的１３张牌。 ６总结 ｆ１１单类牌的成牌牌型分析处理是后期听牌、胡牌判断的基 础。如图１中听牌的结果显示是“条”１、４、７，它就是基于对另外 ＥｎｄＩｆ 【１１１３１１１１特殊成牌牌型ＡＢＢＢＣ Ⅱ（ｘ５１一ｘ５２：－１）Ａｎｄ（ｘ５２：ｘ５３）Ａｎｄ（ｘ５３：ｘ５４）Ａｎｄ（ｘ５４ 一ｘ５５＝－１、Ｔｈｅｎ ｔｅｍｐ＝１ “筒”４５６、“万”５５、“字”中中中是否构成成牌牌型判断的基础上。 （２）单类牌的成牌牌型分析，是按牌的张数从少到多，逐步分 析。这符合软件工程中“从小到大”、“从简到繁”的设计思想。另 外，从前面的论述中也看到了，当牌的张数大于等于５时，其分析 中直接调用了之前已分析出的结果。这既实现了代码重用，提高 了编程的效率，又降低了牌数多时的分析难度。 （３）关于重复分析问题。如对９张“条”的处理可用３个『３１、『３１ 与『６１的两种组合来分析。对“条”ｌ１ １ １２３４５６的处理用上述两种组 Ｅｎｄ Ｉｆ ｓｃａｒｄ５：ｔｅｍｐ Ｅｎｄ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ 在上面的分析中，对于基本成牌牌型如【２】、【３】，构造函数来判 断，是成牌牌型返回１值；当牌的张数大于等于５时，对可以分解 成成牌牌型组合的，可直接调用已分析得到的函数来判断；对于 如ＡＢＢＢＣ等特殊成牌牌型，目前采用枚举法。但这里的枚举，不 是一一列举，而是针对特殊成牌牌型的某一类列举。在上面（３）中 合分析都可以。如果两种组合都用来分析，就出现了重复分析；对 “条”１２３４５５６６７、１２２３３４７７７的处理则只能用【３】与【６】的组合来分 析。实际分析时究竟采取哪中组合呢？处理办法。采取更进一步的 细化分析。实际上，如果９张“条”构成成牌牌型。那么其头或尾３ 张牌必是成牌牌型【３】。所以对９张“条”是否构成成牌牌型的判断 处理，可以只用『３】与【６】的组合来分析，这样就能避免重复分析， 从而提高程序的运行效率。但个别的情况下。有限的重复目前还 没有找到更好的解决方法。 对ＡＢＢＢＣ一类特殊成牌牌型的分析，就可用于处理：筒２３３３４、万 ７８８８９等同属这一类的。 ４字牌的成牌牌型分析 字牌的成牌牌型分析有两种方法：一是考虑具体的“字”是什 么字，分东、南、西、北等。二是依此类牌的特殊性，只需考虑是否 是同字便可知道其是否构成成牌牌型。所以采用方法二，可使之 较数牌的成牌牌型分析更简单。这里不再具体分析。 ５字牌成牌牌型的计算机分析处理 对字牌成牌牌型的计算机分析处理。下面只对２、３张字牌的 成牌牌型判断算法作简要说明。其它多张牌时的判断分析。同前 面数牌的成牌牌型的计算机分析处理类似。不再赘述。 ５．１判断２张字牌是否构成成牌牌型 １ 注释：（１）数牌：指条、筒、万。（２）字牌：指东、南、西、北、中、发、 白。ｆ３）成牌牌型：指构成胡牌时的基本牌姿，如胡牌时手中有２张 条，则此２张条只能是条ＡＡ，那么条ＡＡ就称之为成牌牌型；如 胡牌时手中有３张条，则此３张条只能是条ＡＡＡ或条ＡＢＣ，那么 Ｆｕｎｃｔｉｏｎ ＳＣａｒｄＺ２（ｇｒｄｘ） Ⅱｚ２（ｇｒｄｘ１＝１ ｈｅｎ Ｔｔｅｍｐ １ Ｅｎｄ Ｉｆ ｓｅａｒｄｚ２：ｔｅｍｐ Ｅｎｄ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ 条ＡＡＡ、条ＡＢＣ就称之为成牌牌型。ｆ４１牌型说明：①ＡＡ：是指两 张同样的牌，如条１１、简２２、万３３、字东东等。②ＡＡＡ：是指三张同 样的牌，如条１１１、筒２２２、万３３３、字东东东等。③ＡＢｃ：是指三张 连续的牌。如条１２３、简２３４、万３４５等。 ５－２判断３张字牌是否构成成牌牌型 Ｆｕｎｃｔｉｏｎ ＳＣａｒｄＺ３（ｇｒｄｘ） Ⅱｚ３（ｇｒｄｘ、＝１ Ｔｈｅｎ ｔｅｍｐ １ 参考文献： 【１】傅清详，王小东，等．算法与数据结构【Ｍ】．电子工业出版 社．２００６．１２． ＥｎｄＩｆ ｓｅａｒｄｚ３＝ｔｅｍｐ Ｅｎｄ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ 【２】杨文龙，古天龙，等．软件工程【Ｍ】．电子工业出版社， ２００６．１２． 【３】齐锋，等．Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ ６．ｘ程序设计【Ｍ】．中国铁道出版社， ２００２．９． 其中函数ｚ２０、ｚ３０是用来判断连续的两张、三张字牌是否同 １３１９
