司錫才 楊莘元

     深圳市中興通訊股份有限公司技術(shù)中心ic部（518057）欒心芙

     李建宇 來源：《電子技術(shù)應(yīng)用》

     摘要：介紹了非對稱數(shù)字用戶環(huán)路收發(fā)器片上系統(tǒng)芯片的組織結(jié)構(gòu)，對其硬件實現(xiàn)給出了具體描述。

     關(guān)鍵詞：非對稱數(shù)字用戶線

     片上系統(tǒng) 知識產(chǎn)權(quán) 離散多頻音調(diào)制 數(shù)字信號處理

     非對稱數(shù)字用戶環(huán)路（adsl）是目前寬帶接入網(wǎng)技術(shù)中最具有前景及競爭力的一種[1]。雖然歐美一些先進國家在adsl示范網(wǎng)上取得了成功，但在當(dāng)前internet的應(yīng)用環(huán)境中，要廣泛應(yīng)用adsl還有阻力。主要原因是adsl系統(tǒng)技術(shù)較為復(fù)雜，采用集成電路（ic）設(shè)計方法，通過印刷電路板（pcb）來將多芯片集成為系統(tǒng)，系統(tǒng)實際性能并不理想，同時使得adsl設(shè)備制作成本較高，因此難以推廣使用。采用片上系統(tǒng)設(shè)計方法[2][3][4]把各個子系統(tǒng)有機地集成到一個芯片上去，可以很好地克服多芯片集成系統(tǒng)所引起的系統(tǒng)性能問題，使adsl真正成為一種高速、低成本的internet高速接入技術(shù)。本文介紹adsl收發(fā)器片上系統(tǒng)芯片設(shè)計，給出了硬件實現(xiàn)的具體描述。

     1 adsl收發(fā)器片上系統(tǒng)芯片總體設(shè)計

     設(shè)計的片上系統(tǒng)（system on a chip）芯片如圖1所示。其中存儲器核采用nmi

     electronics存儲器核，pci采用eureka technology的pci核，dsp核選用某公司的dsp核，dsp算法自主設(shè)計開發(fā)。mcu核完成與dsp核、atm成幀器核及各種接口的通信、控制、管理功能，包括pci總線接口、usb接口、10base-t接口及內(nèi)部總線的協(xié)調(diào)控制工作，通過專用邏輯模塊來完成；dsp核致力于完成收發(fā)器設(shè)備中各種核心算法，包括adsl子信道劃分算法、dmt（離散多音頻調(diào)制）子信道比特分配算法、功率調(diào)整、非線性回波抵消算法、自適應(yīng)均衡算法等；模擬前端afe核完成a/d、d/a轉(zhuǎn)換、線路驅(qū)動及分離器功能；atm成幀器核完成atm幀頭定位及成幀功能，其中的邏輯電路完成crc編解碼、擾碼與解碼、rs編解碼、交織與解交織和tcm編解碼；通過模式選擇本設(shè)計可以工作于atm和stm兩種模式下；本芯片還提供了控制通道（rs232接口），實現(xiàn)對系統(tǒng)的管理、監(jiān)視和調(diào)試功能。設(shè)計特點：（1）模擬前端核與其他核集成在一起，避免了線性驅(qū)動器件中常見的四個電源至少需要三個的情況，實現(xiàn)了高效率、低功耗的設(shè)計。（2）可在局端dsl接入復(fù)用器中直接當(dāng)作線卡來用，以提供高速因特網(wǎng)接入服務(wù)。（3）支持所有最新的adsl標準，包括ansi

     t1.413issue 2、itu g.992.1和itu g.992.2。它還提供了g.lite運作所需要的低開銷、快速啟動和再訓(xùn)練功能。（4）通過控制口提供配置和控制adsl線的所有功能，減輕主機控制器的管理負擔(dān)。

     2 芯片中的典型電路設(shè)計與實現(xiàn)

     2.1 atm成幀器設(shè)計

     atm成幀器完成用戶數(shù)據(jù)接口功能。用戶數(shù)據(jù)接口將接收的utopia接口或者stm接口數(shù)據(jù)分為快速utopia接口或者stm接口。用戶數(shù)據(jù)接口分為接收方向和發(fā)送方向兩個部分，發(fā)送方向是由芯片外向芯片內(nèi)，所處理數(shù)據(jù)包括atm數(shù)據(jù)（utopia接口）、stm數(shù)據(jù)，將其組成為adsl超幀，并分為交織通道和快速通道；接收方向是將交織通道和快速通道

     的數(shù)據(jù)通過解幀等變換發(fā)送出去，也分為utopia接口數(shù)據(jù)、stm數(shù)據(jù)。其大致的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

     stm接口在發(fā)送方向包括stm_data和stm_clk兩種信號，在接收方向包括stm_data和stm_clk兩種信號。在發(fā)送方向，stm信號經(jīng)過并串轉(zhuǎn)換后，以串行方式進行傳送，slt_data0傳送偶數(shù)比特，slt_data1傳送奇數(shù)比特，然后在通道分類中根