曼彻斯特编码的verilog实现
基于FPGA的曼彻斯特编解码器设计与实现概要
现代计算机2010.11基于FPGA 的曼彻斯特编解码器设计与实现刘远峰(暨南大学信息技术研究所,广州510075关键词:曼彻斯特编解码器;Verilog HDL ;ModelSim ;仿真收稿日期:2010-10-14修稿日期:2010-10-24作者简介:刘远峰(1969-,男,湖南株洲人,硕士,工程师,研究方向为自动化介绍基于Verilog HDL 设计的曼彻斯特编解码器模块,对曼彻斯特编解码器的原理进行介绍和分析,解决其编码和解码的同步问题,能够使解码器数据采样结果正确可靠,实现其编码和解码模块化,使用Verilog HDL 语言实现曼彻斯特编解码器的核心功能,并且在ModelSim 上实现其功能仿真。
摘要:0引言曼彻斯特编码(Manchester Encoding ,也叫做相位编码(PE,是一个同步时钟编码技术,被物理层使用来编码一个同步位流的时钟和数据。
曼彻斯特编码被用在以太网媒介系统中。
曼彻斯特编码提供一个简单的方式给编码简单的二进制序列而没有长的周期和转换级别,因而防止时钟同步的丢失,或来自低频率位移在贫乏补偿的模拟链接位错误。
1曼彻斯特码原理曼彻斯特码是将NRZ 普通二进制数据与其位率时钟信号相异或而得,解决了传输数据没有时钟的问题。
当传送信号为“1”,曼彻斯特编码由高电平跳变为低电平;若传送的信息为“0”;曼彻斯特编码由低电平转变为高电平;如果有连续的“1”或“0”信息出现时,则曼彻斯特编码保持“1”或“0”的跳变,即编码后,信息“0”与时钟一致,信息“1”与时钟反相(相位相差180度。
曼彻斯特编码是一种相位调制,有时钟的180度相位代表NRZ 信号的逻辑“1”电平。
2曼彻斯特码编码器设计由于曼彻斯特编码是将NRZ 普通二进制数据与其位率时钟信号相异或而得,因此,首先要产生位率时钟信号,同时,要解决位率时钟与NRZ 码的同步问题,保证NRZ 每个码元宽度占用一个周期的位率时钟信号,并且保证NRZ 码元输入时,立即产生位率时钟,这样就可以保证位率时钟与NRZ 码的同步。
基于FPGA的曼彻斯特码功能实现技术
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基于 Ｆ ＧＡ的曼彻斯特码功能 实现技术 Ｐ
茅 飞 ，朱 昊 ，朱 兴 华 。 ，朱 志 勇
（． 京康 尼 电子 科 技 有 限公 司 ，江 苏 南京 ２０ １ ； １ 南 １０ ３ ２南 京 工程 学 院 先 进 数 控技 术 江 苏 省 高 校 重 点建 设 实 验 室 ，江 苏 南 京 ２ １６ ； ． １ １７ ３常 州 大 学 机 械 工 程 学 院 ，江苏 常 州 ２ ３ １ ） ． １０ ６
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基于FPGA的曼彻斯特编译码设计与实现
实验室提供基本的实验仪器和器材。
计划学生数及任务
计划3人完成。
任务可由三位同学自行分配。建议1人主要进行伪随机码产生的设计，1人主要进行曼彻斯特编解码设计，1人主要进行系统的联调、性能分析及团队组织协调工作。
计划设计进程
学生自行组合承接课题，进行任务分工并收集相关资料、准备设计。
1、第1周，明确设计任务，根据功能要求完成模块划分，制定设计方案，基于VHDL语言完成各模块设计。
《现代通信技术课程设计》
设计任务书
论文
题目
基于FPGA的曼彻斯特编译码设计与实现
设计类型
工程技术
导师姓名
段惠敏
主要内容及目标
曼彻斯特码( Manchester code)，又称裂相码、双向码，是一种自同步的编码方式，即时钟同步信号就隐藏在数据波形中，亦即在传输代码信息的同时，也将时钟同步信号一起传输到对方。另外，曼彻斯特码每位编码中有一跳变，不存在直流分量。因此该码具有自同步能力和良好的抗干扰性能。
[4]禹思敏．通信原理[M].西安：西安电子科技大学出版社,2010.].北京：高等教育出版社,2004.
[6]检索相关论文
本设计要求同学利用硬件描述语言VHDL完成该项任务：
1、系统的输入信号采用伪随机码，伪码为f(x) = 1+ x2+ x3+ x4+x8。
2、伪码数据率为10~100kbps，按10kbps步进可调。数据率误差绝对值不大于1％。
3、对f(x)进行曼彻斯特编码，在接收端完成译码，要求误码率低于10-2。
2、第2周，各模块设计在在FPGA中实现，实现整机系统，给出结果并分析，同时撰写设计报告。
参考文献
[1]南利平.通信原理简明教程:第二版[M].北京：清华大学出版社,2007.
基于FPGA的曼彻斯特编译码设计
合肥学院课程设计报告题目：基于FPGA的曼彻斯特编译码设计与实现系别：电子信息与电气工程系专业：通信工程班级： 10通信工程1班学号：07 01 12姓名：柯望吕烨邓超导师：段慧敏成绩：________________________2021年12月9日一、前言 ............................................................................................................................. 错误!未定义书签。
二、方案论证及选择 ....................................................................................................... 错误!未定义书签。
方案一........................................................................................................................... 错误!未定义书签。
方案二........................................................................................................................... 错误!未定义书签。
三、理论分析............................................................................................................... 错误!未定义书签。
伪随机序列模块........................................................................................................... 错误!未定义书签。
Verilog_VHDL_曼彻斯特编码器
1.5.什么叫“综合”？一般“综合”包含哪些过程？答：在电子设计领域中“综合”的概念可以表示为：将用行为和功能层次表达的电子系统转换为低层次的便于具体实现的模块组合装配的过程。
综合包含的过程：对VHDL或Verilog HDL进行处理分析，并将其转换成电路结构或模块，这时不考虑实际器件实现，即完全与硬件无关，这个过程是一个通用电路原理图形成的过程：第2步，对实际实现目标器件的结构进行优化，并使之满足各种约束条件，优化关键路径，等等。
2.10 使用Quartus II的 Mega Wizard Plug-In Manager宏功能模块中的PLL设计一个能实现图题2.10波形的电路元件(包括一个VHDL文件和一个*.bsf原理图图标)。
其中：inclk0为电路的主频输入端，频率为50MHz；areset为异步置位端，c2和主频inclk0同频率。
c1为主频inclk0的倍频输出信号。
C0为c2的反相信号。
Locked为相位控制信号，也是输出使能控制信号。
（ 2014am）3.20 试用VHDL 语言设计一个曼彻斯特编码器。
已知有时钟信号clk_d、时钟的倍频信号clk及时钟的反相信号clk_dn。
串行数据输入为data_s,编码输出为mcode_out,输出使能信号为clk_lock_in,高电平有效（2012am）（2013am）（2014am）提示：曼彻斯特码(Manchester Code)又称为数字双相码或分相码(Split-phase Code)。
它的编码规则是:用分别持续半个码元周期的正（高）、负（低）电平组合表示信码“1”;用分别持续半个码元周期的负（低）、正（高）电平组合表示信码“0”。
图题3.20 用倍频时钟设计Manchester Code图题3.20 用双时钟设计Manchester Code 的仿真结果hsu_manchester_code_vmodule hsu_manchester_code_v ( clk,clk_d,clk_dn,data_s,clk_lock_in,mcode_out); input clk,clk_d,clk_dn,data_s,clk_lock_in;output mcode_out;reg mcode_out;reg temp_mcode_out;reg temp_mcode_out_ddn;always ( posedge clk or posedge clk_lock_in )beginif (clk_lock_in==1'b1)if (data_s==1'b1)temp_mcode_out<=clk_d;elsetemp_mcode_out<=1'b0;elsetemp_mcode_out=1'b0;endalways ( posedge clk or posedge clk_lock_in )beginif (clk_lock_in==1'b1)if (data_s==1'b0)temp_mcode_out_ddn<=clk_dn;elsetemp_mcode_out_ddn<=1'b0;elsetemp_mcode_out_ddn=1'b0;Endalways ( posedge clk or posedge clk_lock_in )beginif (clk_lock_in==1'b1)mcode_out<=temp_mcode_out;temp_mcode_out_ddn;elsemcode_out<=1'b0;endendmodule3.21 试用VHDL 语言设计一个求两个数中最大值的程序，要求用函数调用的方法设计。
设计报告--009---曼彻斯特编译码器的FPGA设计与实现
曼彻斯特编译码器的FPGA设计与实现一．曼切斯特编译码器设计方法的一般步骤:1）编码过程：QuartusⅡ文本输入设计方法的一般步骤2）译码过程：QuartusⅡ文本输入设计方法的一般步骤3) 编译码过程: QuartusⅡ原理图设计方法的一般步骤(一起实现)二．曼切斯特编译码器设计1）编码过程简单的设计步骤：运用QuartusⅡ文本输入设计方法的一般步骤（a）创建设计工程（b）设计输入（c）项目编译（d）项目防真验证曼切斯特编码方法简单，只需要将1编为10，0编为01，其中1和10的持续时间相同，也就是说编好的码字是原来数据码字频率的2倍。
编码器设计时，VHDL源程序具体如下：LIBRARY IEEE; /*库说明语句*/USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; /*程序包说明语句,声明USE IEEE.STD_LOGIC_ARITH.ALL; 要引用IEEE库中的USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL; 这三个程序包中的所有项目*/ENTITY MCST1 IS /*定义一个实体MCST1,clk ,clr,d为输入PORT(clk,clr,d:IN STD_LOGIC; 引脚, 为STD_LOGIC型, q1为输出引q1:OUT STD_LOGIC); 脚, 为STD_LOGIC型*/END MCST1;ARCHITECTURE divcnt OF MCST1 IS /*根据MCST1定义一个结构体名为divcnt*/ BEGINPROCESS(clk,clr) /*当clk, clr改变时,执行下面的进程*/BEGINIF(clr='1')THEN /*如果clr='1'*/q1<='0'; /* q1清0*/ELSEq1<=NOT(clk XOR d); /* clk与d的同或送q1*/END IF;END PROCESS;END divcnt;原理：当clr为1时，q1为0，则当clr为1时，把clk与d的同或送q1,若d在一个周期内为高电平时，所得的波形为clk波形。
MIL-STD-1553B总线曼彻斯特编解码器的FPGA实现
MIL-STD-1553B总线曼彻斯特编解码器的FPGA实现张吉康; 刘恩海; 魏宏刚; 赵汝进【期刊名称】《《电子设计工程》》【年(卷),期】2019(027)015【总页数】5页(P103-107)【关键词】MIL-STD-553B总线; 曼彻斯特II型码; FPGA; VerilogHDL【作者】张吉康; 刘恩海; 魏宏刚; 赵汝进【作者单位】中国科学院光电技术研究所四川成都610209; 中国科学院大学北京100049【正文语种】中文【中图分类】TN79+1MIL-STD-1553B总线简称1553B总线，是一种集中式的时分制、命令/响应、多路传输的半双工串行数据总线标准[1]。
由于1553B总线具有应用灵活、可靠性高等优势，其已经在航空航天等军事领域有着广泛地应用[2]，现在它同样广泛地应用在商业和工业系统中。
目前1553B应用主要采用专用的1553B协议芯片[3]，比如DDC公司的BU-61580等。
系列专用芯片虽然实现了协议的功能，但在某些特定应用环境下芯片功能的冗余造成极大的资源浪费，且芯片使用灵活性较差，价格昂贵，占用PCB面积大[4]，在一定程度上限制了设计者的应用开发。
1553B协议规定总线上传输的数据编码采用的是曼彻斯特II型双相码，曼彻斯特编解码器的性能会直接影响1553B总线的通信质量[5]。
1553B总线编解码器工作频率需达到兆赫兹以上，对时序的要求高；目前主流的FPGA器件集成了丰富的可编程逻辑门电路，具有精确高速的时序处理能力，在高速信号处理领域应用广泛。
因此，本文根据1553B总线具体的应用环境，为了降低工程成本、提高资源利用率及提高应用开发的灵活性，基于FPGA设计并实现了1553B总线中曼彻斯特II型码的编解码器。
1 曼彻斯特II型码原理1.1 1553B总线MIL-STD-1553B总线其全称是“飞机内部时分制指令/响应型多路传输数据总线”，数据编码采用曼彻斯特II型双相码，传输速率为1 Mb/s[6]。
基于 Verilog 的曼彻斯特Ⅱ型码解码器设计
基于 Verilog 的曼彻斯特Ⅱ型码解码器设计吴昊;周越文;毛东辉;翟颖烨【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2012(20)7【摘要】In order to develop a 1553B bus convert board, a Manchester decoder was designed base on hardware description language. Firstly, few logic elements was described in verilog language to form logic blocks, secondly, constructed the decoder with it. In order to enhance the ability of anti —jamming, two methods has been proposed, one is the indentify sync header and find out benchmark of clock by edge — detecting method, the othe r is decode the Manchester type Ⅱ by a rule named of majority determining. Logic blocks coordination also been studied. The efficiency of this design has been proved by the timing stimulation in EDA environment, which can successful identify the sync header and decode the Manchester Ⅱ .%为研制1553B总线转换卡,给出了一种基于硬件描述的曼彻斯特Ⅱ型码解码器设计方案；该方案先利用Verilog语言描述少量逻辑单元(LE),构成逻辑处理模块,继而搭建出解码器；针对干扰问题,提出了边缘检测法识别同步头并寻找时钟基准和多数判定法解码曼彻斯特Ⅱ型码两种方法,并对不同模块之间同步等问题进行了研究；经过在EDA开发环境中进行时序仿真,结果显示设计满足需求,正确识别了状态/命令同步头,且曼彻斯特Ⅱ型码解码正确无误.【总页数】3页(P1989-1991)【作者】吴昊;周越文;毛东辉;翟颖烨【作者单位】空军工程大学自动测试实验室,西安 710038;空军工程大学自动测试实验室,西安 710038;空军工程大学自动测试实验室,西安 710038;空军工程大学自动测试实验室,西安 710038【正文语种】中文【中图分类】TP302【相关文献】1.基于FPGA的曼彻斯特码编解码器的实现 [J], 王铁男2.由LPC2104构成的曼彻斯特码解码器 [J], 张红兵3.1553B接口的曼彻斯特码解码器设计 [J], 李奕恒4.基于FPGA的曼彻斯特编解码器的设计 [J], 董毅;何刚强;梁汉文;倪凯诚;黄秋月5.基于Verilog HDL语言的一种奇偶校验码与极化码级联的编码器设计与仿真 [J], 彭逸飞因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
verilog曼切斯特编码
//---------曼切斯特编码------------`timescale 1ns/1psmodule match( fifo_rd, //the enable single of superior fifo readfifo_out, //the out data of superior fifofifo_out_vaild, // the effective single of the out datafifo_empty, // the empty single of superior fifomach_out, //machester datai_clk_2, // double of hdlc clki_rst_n,clk);input i_rst_n;input fifo_out;input fifo_out_vaild;input fifo_empty;input i_clk_2;input clk;output fifo_rd;output mach_out;reg [5:0]out_count;reg [5:0]rd_count;reg fifo_rd;reg mach_out;reg [5:0]out_reg;reg [5:0]so_on;reg one;reg zero;reg temp;parameter rd_fifo_count=4'b1010;parameter mach_out_count=6'b010100;//20parameter rest=10;//-------控制fifo读---------------always @(posedge clk or negedge i_rst_n)beginif(!i_rst_n)fifo_rd<=0;else if(!fifo_empty && rd_count<rd_fifo_count && rd_count>0)fifo_rd<=1;else if(!fifo_empty && rd_count==0 && out_count==0)fifo_rd<=1;else if(rd_count==rd_fifo_count)fifo_rd<=0;elsefifo_rd<=0;end//----------fifo输出数据计?-----------always @(posedge clk or negedge i_rst_n)beginif(!i_rst_n)rd_count<=0;else if(fifo_rd && rd_count<rd_fifo_count)rd_count<=rd_count+1;elserd_count<=0;end//-----------manch数据输出-------------always @(posedge i_clk_2 or negedge i_rst_n )beginif(!i_rst_n)beginout_reg<=6'b111000;endelse if(fifo_out_vaild && out_count==0 )out_reg<=6'b111000;else if(out_count>0 && out_count<mach_out_count+8 ||out_count==mach_out_count+8)out_reg<={out_reg[4:0],temp};end//-------------控制输出mach------------always @(posedge i_clk_2 or negedge i_rst_n )beginif(!i_rst_n)begintemp<=0;zero<=0;one<=0;endelse if(fifo_out_vaild && fifo_out && zero==0)begintemp<=1;zero<=1;one<=0;endelse if(zero && fifo_out_vaild && fifo_out)begintemp<=0;zero<=0;one<=0;endelse if(fifo_out_vaild && !fifo_out && one==0)begintemp<=0;zero<=0;one<=1;endelse if(one && fifo_out_vaild && !fifo_out)begintemp<=1;one<=0;zero<=0;endelsebegintemp<=0;one<=0;zero<=0;endend//---------mach输出计数器--------------always @(posedge i_clk_2 or negedge i_rst_n)beginif(!i_rst_n)out_count<=0;else if(out_count==mach_out_count+8)out_count<=0;else if (fifo_out_vaild==1 && out_count==0)out_count<=out_count+1;else if(out_count>0 && out_count<mach_out_count+8)out_count<=out_count+1;endalways @(posedge i_clk_2 or negedge i_rst_n)beginif(!i_rst_n)mach_out<=1;elsemach_out<=out_reg[5];end endmodule。
NRZ（不归零码）转换位Manchester码的verilog实现
NRZ（不归零码）转换位Manchester码的verilog实现码字转换器能够将数据流变换成⼀种已编码的格式，使接受机能够恢复数据。
接下来介绍四种常⽤的串⾏编码⽅法。
如果⾮归零码（NRZ）格式的数据流中，没有1或0的长序列，那么采⽤锁相环电路PLL就可以从该线数据中恢复出时钟（即将其⾃⾝与数据时钟同步）；如果⾮归零反转码（NRZI）或者归零码（RZ）格式的数据流中不存在0的长序列，时钟就可以从数据流中恢复出来。
由于曼彻斯特（Manchester）码从数据中恢复时钟时与数据⽆关，因⽽很有吸引⼒，不过它需要更⼤的带宽。
⾸先给出Mealy型状态机表⽰的转换器代码及其测试代码/*Mealy型状态机输出不仅与当前状态有关，还与输⼊有关*/module NRZ_to_Manchester_Mealy(output reg B_out,input B_in, clk, reset_b);parameter S_0=2'd0,S_1=2'd1,S_2=2'd2,dont_care_state=2'bx,dont_care_out=1'bx;reg[1:0] state, next_state;always@(posedge clk or negedge reset_b)if(!reset_b)state<=S_0;elsestate<=next_state;always @(state, B_in)begin//这⾥的敏感列表最好不要包含B_in，否则会有⽆效输出//Mealy型状态机输出虽然与输⼊有关，但不⼀定因输⼊⽽变化，只会//因输⼊有不同的变化B_out=0;case(state)S_0:if(B_in)beginB_out=1;next_state=S_1;endelsenext_state=S_2;S_1:next_state=S_0;S_2:beginnext_state=S_0;B_out=1;enddefault:beginnext_state=dont_care_state;B_out=dont_care_out;endendcaseendendmodule测试代码：module NRZ_to_Manchester_Mealy_tb;reg clk, reset_b;reg B_in;wire B_out;reg count;initial beginclk=0;reset_b=1;B_in=0;count=0;#20 reset_b=0;#10 reset_b=1;#10000 $finish;endinitial begin$dumpfile("dump.lxt");$dumpvars(0,NRZ_to_Manchester_Mealy_tb);endinitialforever #10 clk=!clk;always @(posedge clk)count=count+1;always @(negedge clk)if(count)B_in={$random}%2;NRZ_to_Manchester_Mealy uut(.B_out(B_out),.B_in(B_in),.clk(clk),.reset_b(reset_b));endmodule对于Moore型状态机所表⽰的转换器，输出只与状态有关，⽽与输⼊⽆关。
基于FPGA的曼彻斯特编码器的设计
电子科技大学毕业设计（论文）题目：基于FPGA的曼彻斯特编码器的设计专业: 电子信息工程目录1 绪论 (2)选题的依据和意义 (2)项目研究内容和任务 (2)论文内容及结构 (3)原理及开发工具 (4)FPGA原理 (4)QuartusⅡ及开发语言 (5)3 曼彻斯特编码原理 (8)1553B数据总线 (9)曼彻斯特编码原理 (10)4 系统总体设计 (11)系统设计要求 (11)系统设计思路 (12)系统设计框图 (12)5 系统模块设计 (13)并串转换器的设计 (13)曼彻斯特编码器设计 (15)6系统仿真及结果分析 (19)并串转换器仿真及结果分析 (19)曼彻斯特编码器仿真及结果分析 (27)系统总体仿真及结果分析 (30)7 结论及展望 (35)致谢 (35)附录A (38)附录B (41)基于FPGA的曼彻斯特编码器的设计摘要电子技术与航空产业飞速发展，已成为我国支柱产业之一。
我国政府高度重视航空航天产业发展，“十二五”期间将进一步加大政府支持力度，促进航空航天产业快速发展。
在飞机制造中，航空电子系统是其中重要的组成部分，而航空电子系统中数据总线是关键技术之一。
11553B作为一种通用的军事标准协议，它对数据总线的电气和协议特性进行严格的规范和约束，现已广泛运用于航空电子综合系统。
该标准对航空飞机所需的数字／命令／响应，分时复用等数字总线技术提出了一系列的要求，其中包括数据总线的传输和协议格式。
本文首先对FPGA和曼彻斯特编码相关原理进行概述，尤其是航空数据总线MIL-STD-1553B。
其次是对其系统组成的介绍，本次设计主要包括两大部分，并串转换器、曼彻斯特编码器。
最后着重讲述该系统在quartusⅡ软件下的运行和仿真。
1553B总线协议中对传输的字类型进行了规范和分类：分别是命令字、状态字和数据字。
本次论文的设计主要着重于该协议总线接口内部的曼彻斯特码编码器，作为总线接口的重要组成部分，曼彻斯特编码器担负着码型编写、奇偶校验等重要任务，使数据能够以1553B所定义的标准形式在数据总线中进行传输。
基于FPGA的曼彻斯特编码器的设计_毕业设计论文
基于FPGA的曼彻斯特编码器的设计_毕业设计论文一、引言曼彻斯特编码是一种常用的数据编码方式，用于将二进制信号转换为具有高可靠性的传输信号。
该编码方式通过在每个位周期的中间位置发生一个跳变，实现了数据的同步和时钟恢复，适用于各种通信系统中。
二、设计目标本论文基于FPGA实现曼彻斯特编码器，具体目标如下：1.设计一个能够将输入的二进制信号转换为曼彻斯特编码信号的电路；2.实现一个具有高可靠性和低功耗的FPGA设计；3.验证设计的正确性和性能。
三、设计方法本设计采用FPGA（Field Programmable Gate Array）器件来实现曼彻斯特编码器。
FPGA是一种可编程逻辑器件，能够实现任意数字电路的功能。
具体设计方法如下：1.确定输入和输出接口：设计一个能够接受二进制输入信号的接口，以及一个能够输出曼彻斯特编码信号的接口；2. 实现二进制转曼彻斯特编码：采用硬件描述语言（如Verilog）来实现二进制信号转曼彻斯特编码的功能；3.搭建FPGA电路：将二进制转曼彻斯特编码的功能实现在FPGA芯片上，并完成电路的布局和布线；4.验证设计的正确性：通过模拟器和实际测试来验证设计的正确性和性能。
四、设计过程1.确定输入和输出接口：设计一个能够接受8位二进制输入信号的接口，以及一个能够输出8位曼彻斯特编码信号的接口；2. 实现二进制转曼彻斯特编码：采用Verilog语言实现二进制信号转曼彻斯特编码的功能。
具体实现过程如下：a.分别根据输入信号的每一位，产生曼彻斯特编码的两个时钟周期；b.在每个时钟周期的中间位置，产生一个跳变信号；c.将每一位的曼彻斯特编码信号与前一位的信号进行连接，形成完整的曼彻斯特编码信号；d.将曼彻斯特编码信号输出到输出接口。
3.搭建FPGA电路：采用FPGA开发板来搭建曼彻斯特编码器电路，完成电路的布局和布线。
具体步骤如下：a.将输入接口和输出接口与FPGA器件的引脚相连接；b. 将Verilog程序加载到FPGA器件上；c.根据FPGA开发板的规格和电路设计，完成电路的布局和布线；d.将FPGA器件和外设（如计算机）相连接。
Verilog VHDL 曼彻斯特编码器..
1.5.什么叫“综合”？一般“综合”包含哪些过程？答：在电子设计领域中“综合”的概念可以表示为：将用行为和功能层次表达的电子系统转换为低层次的便于具体实现的模块组合装配的过程。
综合包含的过程：对VHDL或Verilog HDL进行处理分析，并将其转换成电路结构或模块，这时不考虑实际器件实现，即完全与硬件无关，这个过程是一个通用电路原理图形成的过程：第2步，对实际实现目标器件的结构进行优化，并使之满足各种约束条件，优化关键路径，等等。
2.10 使用Quartus II的 Mega Wizard Plug-In Manager宏功能模块中的PLL设计一个能实现图题2.10波形的电路元件(包括一个VHDL文件和一个*.bsf原理图图标)。
其中：inclk0为电路的主频输入端，频率为50MHz；areset为异步置位端，c2和主频inclk0同频率。
c1为主频inclk0的倍频输出信号。
C0为c2的反相信号。
Locked为相位控制信号，也是输出使能控制信号。
（ 2014am）3.20 试用VHDL 语言设计一个曼彻斯特编码器。
已知有时钟信号clk_d、时钟的倍频信号clk及时钟的反相信号clk_dn。
串行数据输入为data_s,编码输出为mcode_out,输出使能信号为clk_lock_in,高电平有效（2012am）（2013am）（2014am）提示：曼彻斯特码(Manchester Code)又称为数字双相码或分相码(Split-phase Code)。
它的编码规则是:用分别持续半个码元周期的正（高）、负（低）电平组合表示信码“1”;用分别持续半个码元周期的负（低）、正（高）电平组合表示信码“0”。
图题3.20 用倍频时钟设计Manchester Code图题3.20 用双时钟设计Manchester Code 的仿真结果hsu_manchester_code_vmodule hsu_manchester_code_v ( clk,clk_d,clk_dn,data_s,clk_lock_in,mcode_out); input clk,clk_d,clk_dn,data_s,clk_lock_in;output mcode_out;reg mcode_out;reg temp_mcode_out;reg temp_mcode_out_ddn;always @ ( posedge clk or posedge clk_lock_in )beginif (clk_lock_in==1'b1)if (data_s==1'b1)temp_mcode_out<=clk_d;elsetemp_mcode_out<=1'b0;elsetemp_mcode_out=1'b0;endalways @ ( posedge clk or posedge clk_lock_in )beginif (clk_lock_in==1'b1)if (data_s==1'b0)temp_mcode_out_ddn<=clk_dn;elsetemp_mcode_out_ddn<=1'b0;elsetemp_mcode_out_ddn=1'b0;Endalways @ ( posedge clk or posedge clk_lock_in )beginif (clk_lock_in==1'b1)mcode_out<=temp_mcode_out;temp_mcode_out_ddn;elsemcode_out<=1'b0;endendmodule3.21 试用VHDL 语言设计一个求两个数中最大值的程序，要求用函数调用的方法设计。
曼彻斯特码编解码的FPGA设计与实现
曼彻斯特码编解码的FPGA设计与实现首先，我们需要了解曼彻斯特编码的原理。
曼彻斯特编码将原始数据流分为两个时钟周期，每个时钟周期分为两个等时长的时间片。
根据原始数据的高低电平来确定时间片内信号的取值。
如果原始数据为0，则在时间片的中间边沿处信号发生跳变；如果原始数据为1，则在时间片的开始边沿处信号发生跳变。
编码后的数据流中，跳变表示1，不跳变表示0。
接下来，我们将使用FPGA设计和实现曼彻斯特码编解码器。
首先，我们需要在FPGA上实现一个时钟产生器，用于生成系统的时钟信号。
然后，我们可以使用FPGA上的逻辑门和触发器来实现曼彻斯特编解码逻辑。
对于曼彻斯特编码器，我们可以使用一个D触发器和一个异或门来实现。
D触发器的输入连接到原始数据流，时钟信号作为时钟输入。
异或门的一个输入连接到D触发器的输出，另一个输入连接到D触发器的Q输出。
异或门的输出即为编码后的数据流。
对于曼彻斯特解码器，我们可以使用两个D触发器和一个与门来实现。
第一个D触发器的输入连接到编码后的数据流，时钟信号作为时钟输入。
第二个D触发器的输入连接到第一个D触发器的Q输出，时钟信号作为时钟输入。
与门的一个输入连接到第一个D触发器的Q输出，另一个输入连接到第二个D触发器的Q输出。
与门的输出即为解码后的数据流。
在设计和实现时，我们需要注意时钟的频率和时序的约束。
FPGA提供了丰富的开发工具和资源，我们可以使用Verilog或VHDL等HDL语言进行设计和仿真。
使用FPGA开发板进行验证和测试时，可以将编解码器的输入和输出连接到开发板的IO接口上，通过外部设备进行数据输入和输出，然后通过开发板上的LED或显示屏等显示解码结果。
总结而言，曼彻斯特码编解码的FPGA设计和实现需要借助FPGA的逻辑门和触发器等资源，使用Verilog或VHDL等HDL语言进行设计和仿真，最终通过开发板进行验证和测试。
通过这种方式，我们可以实现高效可靠的曼彻斯特码编解码器，满足通信系统对于数据传输的需求。
【精品】曼彻斯特编码和解码的FPGA电路设计
本科毕业设计论文
题目曼彻斯特编码和解码的
FPGA电路设计
学院电子工程学院
专业电子信息工程
学生姓名吴一龙
导师姓名孙万蓉
摘要
在电信领域，曼彻斯特码是一种数据通讯线性码，它的每一个数据比特都是由至少一次电压转换的形式所表示的。曼彻斯特编码因此被认为是一种自定时码。自定时意味着数据流的精确同步是可行的。每一个比特都准确的在一个预先定义时间时期的时间中被传送。曼彻斯特编码已经被许多高效率且被广泛使用的电信标准所采用，例如以太网电讯标准.曼彻斯特编码是一种超越传统数字传输的信道编码技术，由于其具有隐含时钟、去除了零频率信号的特性使得它在数据传输等领域中得到广泛的应用。
Keyword: Manchester Code Differential Manchester Code FPGA
第一章
1.1
曼彻斯特编码是一种自同步的编码方式，也就是说其时钟同步信号就隐藏在数据波形中。在曼彻斯特编码中，每一位的中间有一跳变，位中间的跳变既作为时钟信号，又作为数据信号：从高电平到低电平的跳变表示“0”，从低电平到高电平的跳变表示“1”。还有一种是差分曼彻斯特编码，每位中间的跳变仅仅提供时钟定时，而用每位开始时有跳变为“0”，无跳变为“1”。由于曼彻斯特码既能提供足够的定时分量，又无直流漂移，编码过程相对简单，因而曼彻斯特码被广泛应用于数据传输、局域网以及测井技术等领域。本课题设计了一种利用曼彻斯特编码实现数据传输的通信系统。本文的主要工作就是研究曼彻斯特编解码器及差分曼彻斯特编解码器的设计及实现。
13论文各部分主要内容2曼彻斯特编码和解码的fpga电路设计本篇论文的第一章是绪论初步介绍了实验的背景及目标第二章介绍了曼彻斯特码的原理规则及应用第三章对曼彻斯特编解码电路进行了设计第四章对差分曼彻斯特编解码电路进行了设计第五章详细说明了使用quarters软件和fpga硬件进行仿真的过程第六章是对曼彻斯特码和差分曼彻斯特码的优缺点进行分析并与几种常见的通信编码进行比较第七章是对本次设计的小结和展望