《光纤通信》实验指导书

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1、处方民族？;禽BeifangUniversityofNationalities《光纤通信》实验指导书主编王金山校对王金山处方民族？;修电扎信息工程修院二0—五耳八月实验一中央处理控制器单元综合设计实验2实验二码型变换综合设计实验4实验三光纤发收系统综合设计实验6实验四PCM编码光传输系统综合设计实验11实验一CPU中央处理控制单元系统综合设计实验（综合设计性实验）一、实验目的1.了解单片机在光纤通信系统中的应用。2.了解该单元电路对整个光纤实验系统的管理与控制过程。3.熟悉木系统屮进行各种信号传输实验的电路连接与键盘操作方法。二、实验仪器与器材1、光纤通信实验

2、箱一个2、20MHz示波器一台3、万用表一台三、实验基本原理及电路中央处理控制器单元电路方框图如图6-1所示，它由AT89C51单片机，显示接口电路、数字接口电路，模拟接口电路与键盘电路等五个部分组成。该控制单元是综合实验系统屮的屮心控制部分，它控制着其他各部分实验电路的工作，采用MCS-51单片机技术对全系统实验集中管理与控制，学生上机作某项实验或综合实验时，通过键进行操作，可选择各种方式的实验，通过发光管指示，可了解实验系统的工作状态。至显示电路至数字开关电8；II至模拟开关电卸图6-1CPU中央处理控制器单元方框图•I从实验系统的输入键盘可看岀，共有12

3、个功能键，其中“脉冲波”、“方波”、“CMI”、“PN”、“数字电话”、“PCM”键为数字信号功能键。在做数字信号光传输实验时，用此6个功能，若再做数字信号与模拟信号的光传输实验时，则再加上“三角波”、“正弦波”、“外输入”、“模拟电话”4个模拟信号功能键。具体操作为：若做数字电话光传输实验吋，则按一下“数字电话”键后，再按下“确认”键，这吋，CPU接通与数字电话有关的数字电路、光发系统与光收系统等单元电路。实验结束后，再按一下“复位”键，使系统复位重新启动。四、实验内容及步骤内容：1.熟悉CPU单元电路模块工作过程。2.熟悉CPU单元电路对实验系统的管理与控

4、制。3.熟悉键盘的功能键和操作方法。4.测量并分析TPlOkTP102、TP103、TP104、TP1O5、TP107、TP109、TP11O各测量点波形及数据。步骤：1.接好电源，打开交流电源，打开开关KI、K2,发光管D5-D14循环发亮，使电路开始工作。按下复位键使系统复位，便于程序重新开始工作。2.用示波器测量AT89C51单片机的工作状态。GND为接地点，测量各点波形时示波器应接地，示波器探头的地线与GND要保持接触良好。TP1：TP1为晶振输出端即AT89C51单片机的18引脚，f=12MHz0若有波形，则AT89C51单片机工作正常。若没有波形，

5、则AT89C51单片机工作不正常。TP2：TP2为晶振输出端即AT89C51单片机的ALE信号,即30引脚。若有波形，则AT89C51单片机与接口电路工作正常。若没有波形，则AT89C51单片机与接口电路工作不正常。各测量点波形如下TP1O1：2.048MHz的方波信号，作为PCM编译码电路的主时钟信号。TP102：1.024MHz的方波信号TP103：128KHZ的窄脉冲信号TP104：8KHz的窄脉冲信号，作为PCM编译码电路的帧同步信号和脉冲波产生电路的波形。TP105：2KHz或lKHz的方波信号，作为正弦波产生电路的输入信号。TP107：8KHz或4

6、KHz的方波信号，作为三角波产生电路的输入信号。TP109：64KHz的方波信号。TP110：伪随机码产生电路输出波形，码型为00001110110010L3.用示波器测出测量点TP1、TP2的波形，并对测量点的波形加以分析。4•用万用表测量直流电压值，其测量点为TP3、TP4、TP5、TP6,并做记录。5.关掉KI、K2开关，关闭交流电源，拔卜•交流电源插头。五、实验要求(1)分析CPU中央处理控制器单元方框图的工作原理，叙述其工作过程。(2)根据实验测试记录，写出分析的结果与实测的是否一•致，画出各测量点正常工作时的波形。(1)依据实验结果分析存在的偏差或

7、误差。六、实验思考题试一试能否写岀该实验系统的软件程序流程图？实验二码型变换综合设计实验（综合设计性实验）一、实验目的1.了解光纤通信采用的线路码型2.掌握CMI码的特点3.了解CMI的编解码实现方法二、实验仪器与器材1、光纤通信实验箱一个2、20MHz示波器一台3、力"用表一台三、实验基本原理及电路CMI码即为传号翻转码,交替地用“00”和“11”表示,而“0”则固定用“01”表示，因此lbit变为2bit,故属于二电平的NRZ的1B2B码型,这种码的特点是有一定的纠错能力，易于实现，易于定时提取，因此在低速系统中选为传输码型，图7—1为CMI码与NRZ的关

8、系clkNRZ111101001CMI