基于M451和SI5040的10G误码测试仪的设计与实现

Ｓ ｉ ５ ０ ４ ０ 可 以提 供的速率是９ ． ８ ～ Ｉ １ ． ３ ５ Ｇｂ ｐ ｓ 连 续可调。 Ｐ Ｒ Ｂ Ｓ 码流有Ｐ ＲＢ Ｓ ７ ＃ Ｈ Ｐ Ｒ Ｂ Ｓ ３ １两 种 可选 。 具 有 灵活 的 串口 控制， 集成了Ｉ Ｉ Ｃ ￣ Ｈ Ｓ Ｐ Ｉ 通信接口供选择使用。 Ｓ Ｉ ５ １ ４ 是Ｓ ｉ ｌ ｉ ｃ ｏ ｎ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｉ ｅ ｓ 公司 的Ｓ １ ５ １ ４ 晶体 振 荡 器 ，
Ｊ Ｊ 口 困难 。 因 此 设 计 的 这 款 基 于Ｍ４ ５ １ ￣ Ｉ ｌ Ｓ ｌ ５ ０ ４ ０ ｌ ｆ ＜ Ｊ ｌ ０ Ｇ段 误 码 Ｓ ｉ ５ ０ ４ ０ 支持的模拟与数字信 号质量监测功能有多种， 有模拟 测 试仪 式 非常 有必 要 的。 ２ 测试 原 理 及 组 成 误 码测 试 仪 ， 如 图１ 所示。
２ ． ２测 试 原 理
ｏ ｒ ｔ ｅ ｘ ． Ｍ４ Ｆ 处理器， 扩展 ￣ Ｄ Ｓ Ｐ 功能和带浮点运算单元， 最 本设备以Ｍ４ ５ ｌ 为主控芯片， 其 在系统 中作川主要 是没 Ｃ 置数 据的接收和控 制系统 作的调度。 首先接 收触摸 屏界 大主频 ７ ２ ＭＨ ｚ ， 内置２ ５ ６ ｋ ｂ Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ ， ３ ２ ｋ ｂ Ｓ Ｒ ＡＭ， 带有丰 ｉ 面设置过来 的参 数， 包含测试 用的伪随机码型、 速率、 测 试 富 的 外 设如 ： 定 时器 、 ｌ ２ 位 ＡＤ Ｃ、 ｌ ２ 位Ｄ Ａ Ｃ， ＧＰ Ｉ Ｏ， Ｒ Ｔ Ｃ， Ｕ ＡＲ Ｔ ， Ｓ Ｐ Ｉ ， Ｉ ２ Ｃ， １ ２ Ｓ ， Ｐ Ｗ Ｍ、 模 拟 比较 器 、 温 度传 感 器 、 电 时 间和 开 始 启动 信 ｒ 』 等 诸 多 参数 ， 然 后Ｍ４ ５ １ 通 过Ｉ １ Ｃ 数 据 总 ： 作电压： ２ ． ５ ～ ５ ． ５ Ｖ ： 工作温度 ： 线按照测试 目标速率要求进行配置Ｓ Ｉ ５ １ ４ 晶体振荡器的输 出 压复位和掉电枪测功能等，Ｉ ４ ０ ～ １ ０ ５ ℃ 。 产 应 用十 分广 泛 。 Ｓ ｉ ５ Ｏ ４ ０ 和 Ｍ４ ５ ｌ 硬 件原 理 如 频率 ， 然后再通 过Ｉ Ｉ Ｃ 总线 配置误码 测试仪 片Ｓ １ ５ ０ ４ ０ ，
快 等 优 点 被重 点 发 展 ， 并 得 到广 泛 应 用 。 目 前 伴 随着 Ｓ Ｆ Ｐ ＋ ， 仪， 因 为 误 码 仪 是 测 量 数 字通 信 可靠 性 的重 要设 备， 是 生 产 号判 断 数 据 是 否 同 步 ， 如 果 同 步 再 判 断 数 据 和 相 位 是 否 正 确， 最 后 柃 测 判断 误 码情 况 ， 如 果有误 码产 生也 会将 误 码 的 测 试 和 维 修测 试 的必 要 设备 。
冉 正 确 回 到 数 据接 收 端 的 数 据 个数 与 发射 端 发 射 的 数 据总 汁时 并定 期 从 Ｓ １ ５ ０ ４ ０ 读 取 误 码 测 试 仪榆 测 到 的 误码 个数 ，
个数的比值关系算出来的， 可 以直接反映数据通道的通信质 判 断 是 否 有 误 码 产 生 和 计 算 误 码 率 ， 同 时 在 触 摸 屏 界 面 ． １ 量和数据通信通道 的可靠性。 现有的１ ０ Ｇ段的误码测试仪都 显 示 结 果。 存在 体积较大、 价格 昂贵、 携带不方便等缺 点， 给生产测试 ３ 硬 件 设 计 Ｓ ｉ ５ ０ ４ ０ 是Ｓ ｉ ｌ ｉ ｃ ｏ ｎ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｉ ｅ ｓ 公 司高速 产 品线 的产 品 。 和维修测 试带来诸 多不便 ， 尤其是在 程现场维 修检测 更
种 基于Ｍ４ ５ １ 和Ｓ Ｉ ５ ０ ４ ０ 的误码测试仪 ， 详 细 地 分 析 和 介 绍 了各 个模 块 的工 作原 理 ． 关键 词 ： １ ０ Ｇ误 码 测 试 ； Ｍ４ ５ ｌ ； Ｓ １ ５ ０ ４ ０ 接ｑ ｋ ￣ １ ］ Ｍ４ ５ ｌ 传 递 过 来 的 启动 指 令 以后 会 自动 根据 内部寄 存 １ 误 码 率 概 述 随 着社会的进步和 科学技 术 的发展 ， 人们对通 信的速 器配置 产生相对应的伪随机码￣ ＮＰ Ｒ Ｂ Ｓ ３ １ ， 按照预定的目标 度 要求 提 出了更 高 的 要求 ， 由 丁数 字 通信 具 有 容 量 大 、 速 度 速率运行并在数据输 ｍ端 输出， 伪随机码通过 发射端的差
２ ． １误 码 测试 仪
信 号丢失 （ Ｌ ｏ ｓ ｔ ｏ ｆ Ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ， Ｌ ｏ Ｓ ） 检测、 连续相 同数字检测和 眼 图开 度 测量 功 能 ， 还 提 供 多种 回路 测试 功 能 ， 有线 路 旧环
测 试、 Ｘ Ｆ Ｉ 电 口回路测 试 等， 带 有 内部 Ｐ Ｒ Ｂ Ｓ ７ ￣ Ｈ Ｐ Ｒ Ｂ Ｓ ３ ｌ 码流 生 成 和 检 查功 能 。
其输 ｆ Ｈ ｌ Ｌ 作步 贞 率 范围０ ． １ ～２ ５ ０ ＭＨｚ ， Ｒ ＭＳ 抖动低于１ ｐ ｓ ， 多 种 电半输 ｝ Ｈ 形式， 有Ｐ Ｅ Ｃ Ｌ ， Ｌ ＶＤＳ ， ｃ Ｍ０ Ｓ 和Ｃ ＭＬ 等。 集成
图 １ 误 码 测 试 仪
了Ｉ Ｉ Ｃ 总线接 口， 方便 外部灵活控市 Ｉ Ｊ 其输出频率 。 Ｍ４ ５ １ 是新塘 科技的Ｍ４ ５ １ 系＠３ ２ 位微控制器， 内嵌ＡＲ Ｍ
Hale Waihona Puke Baidu
个字节 寄存器中， Ｓ Ｉ ５ ０ ４ ０ 也会将榆测到的数据 误 码 率 是 衡 量 数 据 通 信 通 道 质量 的 重 要 参 数 指 标 ， 是 个数保存到５ ， ｂ ５ 个字节寄存器中。 测 试过程 ｑ ￣ Ｍ４ ５ ｌ 精确 由误码测试仪通 过将数据从发射端输｝ ｝ ｛ 经过 整个数据链路 总个数保存到另４
分 同轴 电缆输 到待 测试 砹备 ｛ Ｉ ， 带测试 － ｝ 殳 备将接收 到的 数 据 转 到 期 发射 端 ， 由发 射 端 将 数 据 再通 过 差 分 同轴 电 缆 ＸＦ Ｐ 等１ ０ Ｇ 段 的通 信 速 率 光通 信 模 块 应 用 普及 ， 也对ｌ ０ Ｇ 段 的 通 信 测 试 设 备 提 出了多 要 求 。 尤其是 ｌ ０ Ｇ段 的 误 码 测 试 传￣ Ｉ ］ Ｓ １ ５ ０ ４ ０ 接收 端。 Ｓ Ｉ ５ ０ ４ ０ 通过 内部集成模块根据时钟信
第７ 期 ２ ０ １ ７ 年４
ＮＯ． ７ ＡＰＦｉｌ，２０１ ７
基 于Ｍ４ ５ １ 和Ｓ ｌ ５ ０ ４ Ｏ 的１ Ｏ Ｇ 误 码测试仪 的设 计与实现
高学严， 彭魏魏
（ 江 苏奥 雷光 电有 限 公 司 技 术部 ， 江苏 镇江 ２ １ ２ ０ ０ ９ ）
摘 要： １ ０ Ｇ误码 测试仪 是 用于测量 ｌ ０ Ｇ数据 传输 设备 链路通 道 质量 的一种 重测试设 备， 是一种可靠的通信系统测量工 具 １ ０ Ｇ误 码测试仪被 广泛 地应用于通信设备 的生产调试 、 检验 以及 日 常维护等方面 根 据此功能， 文章研 究并设计了 一