第26卷第3期2005年3月小型微型计算机系统MINI-MICROSYSTEMVol126No.3Mar.2005自适应比特泄漏电路设计的研究杜慧敏1,黄海生2,张斌2,沈绪榜31(华中科技大学图像研究所湖北武汉430074)2(西安邮电学院计算机系,陕西西安710061)3(骊山微电子公司,陕西西安摘要:用自适应比特泄漏扩散由指针调整引起抖动是衰减通信抖动的一种重要的手段,结合SDH中TU-12指针调整的特点,重点讨论一种自适应比特泄漏电路设计以及比特泄漏率的软件计算方法,并给出了SDH结合抖动中四种测试码的理论计算结果和芯片实测结果.关键词:比特泄漏;同步数字系列;抖动;指针调整:文献标识码:A文章编号:100021220(2005)0320548203TP314ResearchofCircuitDesignforSelf-AdaptiveBit-LeakingDUHui2min,HUANGHai2sheng,ZHANGBin,SHENXu2bang1(HuaZhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430074,China)2(Xi’anInstituteofPostTelecommunication,Xi’an710061,China)3(LiShanMicro2ElectronicsCompany,Xi’an710010,China)1引言比特泄漏的基本原理是一旦检测到指针调整,控制电路使输出延时1个比特时间,从而避免输出相位的持续增长,减少抖动.为了达到最佳的比特泄漏效果,我们采用了自适应比特泄漏电路对下一次指针调整出现的预测做自适应更新.图1给出了一种自适应更新电路的一个框图.自适应比特泄漏电路对比特泄漏率的控制由软件实现,在图1中即为控制寄在SDH2系统中采用指针和比特调整来容纳PDH支路信号的频率抖动和漂移,码速调整,特别是指针调整会引起PDH支路输出信号很大的相位跳变,形成大的抖动.因此,在接收端必须进行数字平滑来滤除抖动,以保证通信质量.抖动衰减器可分为两类:一类是由比特泄漏电路和中等带宽的数字锁相环6构成,另一类5是由一个锁相环构成,但锁相环的带宽很窄.采用相位扩展技术可以获得很窄的锁相环带宽,又可以避免过于复杂的技术.这种技术的基本思想是将指针调整引起的大的相位跃变暂时存储起来,然后在相位扩展电路的控制下再慢慢地将其泄漏出去.在正常同步工作的SDH网中,指针调整主要是由于同步分配过程的随机噪声3引起的,指针调整出现的时刻是不规律的,在时间上是孤立的;因此,指针调整是一个随机过程.为了对下一次指针调整事件的进行预测,一般选取合适的比特泄漏算法进行预测.本文重点讨论一种自适应比特泄漏电路设计以及比特泄漏率的计算方法.该电路成功地应用在2M映射芯片上,实测结果表明所有指标都优于ITU2TG.783标准.整的数值软件要以这些数值为依据确定以多大的比特泄漏,,率进行比特泄漏.软件从硬件指针调整计数器的状态寄存器中读取指针调整的数据,按照一定的算法处理这些数据,然后回写到控制寄存器,从而实现对硬件电路的控制.从TU212中下来的全部净负荷被写入到具有自指针功能的FIFO4电路中.FIFO电路的读时钟rd_clk是由FIFO电路的写时钟wr_clk和比特泄漏电路产生的加扣控制信号inc,dec组合产生的时钟.指针调整计数器是由正指针值计数器和负指针值计数器以及它们相应的状态计存器组成.状态寄存器和指针计数器都具有读后自动清零的功能,指针计数器还具有计满保持的功能.D7:0是接收数据总线.v1是TU212第一子帧的第一个时隙对应的时钟脉冲,v2是TU212第2自适应电路结构收稿日期:2003209208基金项目:国家自然科学基金(90207015)资助作者简介:杜慧敏,女,1966生,工学博士,副教授,主要研究方向形式化验证和综合,VLSI设计等;黄海生,男,1964年生,硕士,副教授.主要研究方向为VLSI设计,微电子学;张斌,男,1976,学士,主要方向特泄漏计数器是一个加减计数器,有正指针调整事件发生时,个时间间隔的指针调整值进行预测.比特泄漏计数器的值加8,有负指针调整事件发生时,比特泄漏计数器的值减8.有数据需要泄漏,out输出为1,否则out为0.每泄漏一个比特,复帧计数器从ck3输出一个脉冲.使比特泄漏计数器加或减1.有比特泄漏时,复帧计数器开始计数,当计满83K(K为控制寄存器的值,也就是比特泄漏率)时,q∑an(i)y(n-y(n)=i)(3)i=1用已得到的q个样本值来预测下一个时间间隔的指针值.把预测到的值在下一个时间间隔之内均匀泄漏.可得泄漏率为:q(4)K=64·T·(|y(n)|+e(n-1))其中T=500Λs为TU212的复帧周期,e(n21)就是前一次的实(i)...