一種可糾錯(cuò)的曼徹斯特解碼裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于多點(diǎn)采樣方法的可糾錯(cuò)的曼徹斯特解碼裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]曼徹斯特碼又稱(chēng)數(shù)字雙向碼，是一種時(shí)鐘自同步編碼技術(shù)，其優(yōu)勢(shì)在于，編碼后的數(shù)據(jù)包含了豐富的時(shí)鐘信息。它是對(duì)每個(gè)二進(jìn)制代碼分別利用兩個(gè)具有不同相位的二進(jìn)制新碼去取代的原碼，其特點(diǎn)是使用兩個(gè)電平，可以保證在每一個(gè)碼元的正中間時(shí)間出現(xiàn)一次電平的轉(zhuǎn)換，這對(duì)接收端提取位同步信號(hào)是非常有利的。如附圖1所示，曼徹斯特碼以碼元為單位，包括多位的曼徹斯特碼元，曼徹斯特碼中的數(shù)據(jù)位編碼規(guī)范為:一個(gè)“ 1 ”的編碼在碼元的前半部分應(yīng)為“高”電平，后半部分為“低”電平；一個(gè)“0”的編碼在碼元的前半部分應(yīng)為“低”電平，后半部分為“高”電平。
[0003]目前，在現(xiàn)有技術(shù)中所實(shí)現(xiàn)的曼徹斯特解碼器電路都是采用單點(diǎn)采樣方法來(lái)進(jìn)行解碼的，這種解碼方式糾錯(cuò)能力弱，如果被解碼的信號(hào)出現(xiàn)干擾或者信號(hào)有畸變時(shí)，則會(huì)解碼錯(cuò)誤?，F(xiàn)有技術(shù)中的單點(diǎn)采樣法譯碼機(jī)制如圖2所示，以曼徹斯特碼元碼速率的16倍頻在每個(gè)碼元周期的固定點(diǎn)進(jìn)行單點(diǎn)采樣即可實(shí)現(xiàn)譯碼。如附圖2中的a部分所示，采樣值組合為10，則譯碼結(jié)果為“1”；如附圖2中的b部分所示，采樣值組合為01，則譯碼結(jié)果為“0”。采用單點(diǎn)采樣法譯碼時(shí)，如果此時(shí)的采樣點(diǎn)正好位于干擾脈沖位置，如附圖3所示，則此時(shí)采樣值組合為00，這是一個(gè)非法的組合值，現(xiàn)有技術(shù)的解碼電路將直接判定為信號(hào)出現(xiàn)干擾，可見(jiàn)單點(diǎn)采樣法對(duì)于信號(hào)干擾完全沒(méi)有任何糾錯(cuò)能力。因此，現(xiàn)有技術(shù)中基于單點(diǎn)采樣法的曼徹斯特解碼裝置和方法存在糾錯(cuò)能力弱、工作不穩(wěn)定、極易受干擾和可靠性不高的技術(shù)缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種可糾錯(cuò)的曼徹斯特解碼裝置及其方法，解決傳統(tǒng)的基于單點(diǎn)采樣法的曼徹斯特解碼裝置糾錯(cuò)能力弱、工作不穩(wěn)定、極易受干擾、可靠性不高的技術(shù)問(wèn)題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明具體提供了一種可糾錯(cuò)的曼徹斯特解碼裝置的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案，一種可糾錯(cuò)的曼徹斯特解碼裝置，包括:時(shí)鐘分頻器模塊、多點(diǎn)采樣模塊、跳變沿檢測(cè)模塊和譯碼模塊；
所述時(shí)鐘分頻器模塊對(duì)輸入裝置的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行分頻處理，并將分頻處理后的時(shí)鐘信號(hào)輸出至所述多點(diǎn)采樣模塊；
所述多點(diǎn)采樣模塊對(duì)輸入的曼徹斯特碼元進(jìn)行多點(diǎn)采樣，并將采樣結(jié)果輸出至所述譯碼模塊；
所述跳變沿檢測(cè)模塊檢測(cè)每位輸入的曼徹斯特碼元中的電平跳變沿，以此作為所述多點(diǎn)采樣模塊的參考信號(hào)； 所述譯碼模塊根據(jù)所述多點(diǎn)采樣模塊的采樣結(jié)果進(jìn)行譯碼。
[0006]優(yōu)選的，所述裝置還包括錯(cuò)誤預(yù)警模塊，所述錯(cuò)誤預(yù)警模塊根據(jù)多點(diǎn)采樣模塊的采樣結(jié)果進(jìn)行預(yù)警處理。
[0007]優(yōu)選的，所述多點(diǎn)采樣模塊包括計(jì)數(shù)器一和計(jì)數(shù)器二，所述計(jì)數(shù)器二用來(lái)采樣所述曼徹斯特碼元的前半個(gè)碼元，所述計(jì)數(shù)器一用來(lái)采樣所述曼徹斯特碼元的后半個(gè)碼元，采用所述曼徹斯特碼元作為所述計(jì)數(shù)器一和計(jì)數(shù)器二的使能信號(hào)，當(dāng)所述使能信號(hào)為高電平時(shí)，所述計(jì)數(shù)器一或所述計(jì)數(shù)器二加1，當(dāng)所述使能信號(hào)為低電平時(shí)，所述計(jì)數(shù)器一或所述計(jì)數(shù)器二的值不變。
[0008]優(yōu)選的，當(dāng)所述計(jì)數(shù)器一或所述計(jì)數(shù)器二的值大于或等于設(shè)定值時(shí)，則判定所采樣的半個(gè)碼元為1 ;當(dāng)計(jì)數(shù)器一或所述計(jì)數(shù)器二的值小于或等于另一設(shè)定值時(shí)，則判定所采樣的半個(gè)碼元為0。
[0009]優(yōu)選的，當(dāng)所述跳變沿檢測(cè)模塊在一個(gè)曼徹斯特碼元的采樣周期內(nèi)檢測(cè)到電平跳變沿時(shí)，所述計(jì)數(shù)器一和所述計(jì)數(shù)器二的值清零。
[0010]優(yōu)選的，所述多點(diǎn)采樣模塊對(duì)所述計(jì)數(shù)器二采樣值的判定結(jié)果和所述計(jì)數(shù)器一采樣值的判定結(jié)果進(jìn)行組合，如果所述采樣值的判定結(jié)果的組合值為10，則所述譯碼模塊的譯碼值為1，如果所述采樣值的判定結(jié)果的組合值為01，則所述譯碼模塊的譯碼值為0。
[0011]優(yōu)選的，所述多點(diǎn)采樣模塊對(duì)所述計(jì)數(shù)器二采樣值的判定結(jié)果和所述計(jì)數(shù)器一采樣值的判定結(jié)果進(jìn)行組合，如果所述采樣值的判定結(jié)果的組合值為11或00，則使能所述錯(cuò)誤預(yù)警模塊的預(yù)警信號(hào)有效，所述錯(cuò)誤預(yù)警模塊通知上層應(yīng)用軟件該曼徹斯特碼元為誤碼。
[0012]優(yōu)選的，所述多點(diǎn)采樣模塊對(duì)輸入的曼徹斯特碼元的前半個(gè)碼元和后半個(gè)碼元均進(jìn)行8點(diǎn)采樣；當(dāng)所述計(jì)數(shù)器一或所述計(jì)數(shù)器二的值大于或等于4時(shí)，則判定所采樣的半個(gè)碼元為1 ;當(dāng)所述計(jì)數(shù)器一或所述計(jì)數(shù)器二的值小于或等于3時(shí)，則判定所采樣的半個(gè)碼元為0。
[0013]優(yōu)選的，所述時(shí)鐘分頻器模塊對(duì)輸入裝置的32M時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行分頻處理，分頻后的時(shí)鐘為16倍于所述曼徹斯特碼元碼率的時(shí)鐘。
[0014]優(yōu)選的，所述裝置通過(guò)可編程邏輯語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，封裝成一個(gè)基于包括CPLD或FPGA芯片在內(nèi)的可編程邏輯器件的IP核。
[0015]本發(fā)明還另外具體提供了一種可糾錯(cuò)的曼徹斯特解碼方法的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案，所述方法包括以下步驟:
510:對(duì)輸入曼徹斯特解碼裝置的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行分頻處理；
511:檢測(cè)每位輸入的曼徹斯特碼元中的電平跳變沿，以此作為所述多點(diǎn)采樣的參考信號(hào);
512:根據(jù)經(jīng)過(guò)分頻處理的時(shí)鐘信號(hào)，對(duì)輸入的曼徹斯特碼元進(jìn)行多點(diǎn)采樣，并結(jié)合所述參考信號(hào)，輸出多點(diǎn)采樣結(jié)果；
513:對(duì)多點(diǎn)采樣結(jié)果進(jìn)行譯碼處理。
[0016]優(yōu)選的，所述方法還進(jìn)一步包括:
514:根據(jù)多點(diǎn)采樣結(jié)果進(jìn)行預(yù)警處理的過(guò)程。
[0017]優(yōu)選的，所述步驟S12進(jìn)一步包括: 5121:采樣所述曼徹斯特碼元的前半個(gè)碼元，并進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)前半個(gè)碼元為高電平時(shí)，計(jì)數(shù)值加1，當(dāng)前半個(gè)碼元為低電平時(shí)，計(jì)數(shù)值不變；
5122:采樣所述曼徹斯特碼元的后半個(gè)碼元，并進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)后半個(gè)碼元為高電平時(shí)，計(jì)數(shù)值加1，當(dāng)后半個(gè)碼元為低電平時(shí)，計(jì)數(shù)值不變。
[0018]優(yōu)選的，所述步驟S12進(jìn)一步包括:
當(dāng)所述步驟S121或所述步驟S122中的計(jì)數(shù)值大于或等于設(shè)定值時(shí)，則判定所采樣的半個(gè)碼元為1 ;當(dāng)所述步驟S121或所述步驟S122中的計(jì)數(shù)值小于或等于另一設(shè)定值時(shí)，則判定所采樣的半個(gè)碼元為0。
[0019]優(yōu)選的，所述步驟S11進(jìn)一步包括:
當(dāng)在一個(gè)曼徹斯特碼元的采樣周期內(nèi)檢測(cè)到電平跳變沿時(shí)，所述步驟S121和所述步驟S122中的計(jì)數(shù)值清零。
[0020]優(yōu)選的，所述步驟S12進(jìn)一步包括:
對(duì)所述步驟S121中判定的采樣結(jié)果，以及所述步驟S122中判定的采樣結(jié)果進(jìn)行組合，如果所述判定的采樣結(jié)果的組合值為10，則所述步驟S13中對(duì)所述多點(diǎn)采樣結(jié)果譯碼為1，如果所述判定的采樣結(jié)果的組合值為01，則所述步驟S13中對(duì)所述多點(diǎn)采樣結(jié)果譯碼為0。
[0021]優(yōu)選的，所述步驟S12進(jìn)一步包括:
對(duì)所述步驟S121中判定的采樣結(jié)果，以及所述步驟S122中判定的采樣結(jié)果進(jìn)行組合，