通信原理实验指导书

通信原理

通信工程专业

通信原理实验指导书

河北科技大学信息科学与工程学院

通信原理

目 录

拨码器开关设置一览表 ................................................... 4

第一部分 基础实验 ...................................................... 6

实验1 555自激多谐振荡器实验 ............................................................................... 6

实验2 模拟信号源实验 .............................................................................................. 9

实验3 CPLD可编程逻辑器件实验 ......................................................................... 12

实验4 接收滤波放大器实验 .................................................................................... 16

实验5 计算机串口实验 ............................................................................................ 18

实验6 数字光纤通信实验 ........................................................................................ 21

第二部分 原理实验 ..................................................... 24

实验1 抽样定理及其应用实验 ................................................................................ 24

实验2 PCM编译码系统实验 ................................................................................... 29

实验3 ADPCM编译码系统实验 ............................................................................. 33

实验4 CVSD编译码系统实验 ................................................................................. 37

实验5 FSK（ASK）调制解调实验 ......................................................................... 42

实验6 相位键控调制解调实验 ................................................................................ 47

实验7 数字同步技术实验 ........................................................................................ 53

实验8 眼图观察测量实验 ........................................................................................ 57

实验9 数字频率合成实验 ........................................................................................ 61

实验10 卷积编译码及纠错能力验证实验 ............................................................... 65

实验11 汉明码编译码及纠错能力验证实验 ........................................................... 74

实验12 汉明、交织码编译码及纠错能力验证实验 ............................................... 78

实验13 循环码编译码及纠错能力验证实验 ........................................................... 81

实验14 软件无线电技术实验之一（FSK调制解调） .......................................... 85

实验15 软件无线电技术实验之二（BPSK调制解调） ........................................ 89

实验16 软件无线电技术实验之三（QPSK调制解调） ....................................... 92

实验17 软件无线电技术实验之四（OQPSK调制解调） ..................................... 95

实验18 软件无线电技术实验之五（MSK调制解调） ......................................... 98 实验19 软件无线电技术实验之六......................................................................... 101 （直接序列扩频DS编解码） .................................................................................. 101 实验20 软件无线电技术实验之七（AM调制） ................................................. 104 实验21 软件无线电技术实验之八（DSB调制） ................................................ 109 实验22 软件无线电技术实验之九（SSB调制）................................................. 112 实验23 基带信号的常见码型变换实验 ................................................................. 116

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实验24 AMI/HDB3编译码实验 ............................................................................ 121 第三部分 综合实验 .................................................... 125

实验1 PCM、HDB3传输系统实验 ........................................................................... 125 实验2 PCM、汉明码传输系统实验......................................................................... 127 实验3 PCM、汉明、交织码传输系统实验 ............................................................. 129 实验4 CVSD、汉明码传输系统实验 ...................................................................... 131 实验5 CVSD、汉明、交织码传输系统实验 ........................................................... 133 实验6 时分复接/解复接系统实验......................................................................... 135 实验7 CVSD、PSK传输系统实验 ........................................................................... 139 实验8 通信信道误码测试实验 .............................................................................. 141 第四部分 开发实验 .................................................... 143

实验1 M序列产生实验 .......................................................................................... 143 实验2 PCM时序控制实验 ..................................................................................... 143 实验3 CMI编译码实现实验 .................................................................................. 143 实验4 绝对/相对码转换实验 ................................................................................. 143 实验5 FSK系统建模与设计（VHDL）实验 ....................................................... 143

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拨码器开关设置一览表

在本实验平台上，我们采用了红色的拨码器来设置各种实验的参数。拨码器的白色开关：往上，记为1；往下，记为0。

一、“时钟与基带数据产生模块”5位拨码开关4SW02：

S1：00000：PN15 2K，15位m序列111101011001000

S2：00001：PN15 32K，15位m序列111101011001000

S3：00010：PN31 2K，31位m序列31位1111100110100100001010111011000

S4：00011：PN31 32K，31位m序列31位1111100110100100001010111011000

S5：00100：CVSD，速率8K

S6：00101：CVSD，速率16K

S7：00110：CVSD，速率32K

S8：00111：CVSD，速率64K

S9：01000：PCM，线路速率64K

S10：01001：PCM，线路速率128K

S11：01010：滤波器中心频率3.4K

S12：01011：滤波器中心频率6K

S13：01100：滤波器中心频率12K

S14：01101：待用

S15：01110：4SW01拨码器设置数据64K

S16：01111：时分复用（4SW01拨码器设置数据64K， PCM编码64K、CVSD编码64K、

滤波器3.4K）。

下面是常见码型变换的开关设置：

S17：1X000：单极性归零编码

S18：1X001：双极性不归零

S19：1X010：双极性归零

S20：1X011： CMI

S21：1X100：曼彻斯特

S22：1X101：密勒

S23：1X110： PST

注：编码数据选择（4P01）。X=0时为4SW01拨码器设置数据，X=1时为15位m序列。

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二、“汉明、交织、循环编码模块”，“汉明、交织、循环传输模块”，“汉明、交织、循环译码模块”的拨码开关设置：

编码：24SW01：0XXX外部输入数据，64K

1XXX读取SW02设置数据，往上为1，往上为0

X001 汉明，可外部输入数据。24SW02四位数有效

X010 交织，可外部输入数据。24SW02四位数有效

X100 循环，不可外部输入数据。24SW02后三位数有效

传输：23SW01：开关往上，原编码数据取反；开关往下，原编码数据不变

译码：25SW01：开关设置与编码端24SW01后三位设置同即可，第一位待用。

三、“复接/解复接、同步模块”的4位拨码器开关39SW01

1.同步、再生和码型转换功能，数据从39P01输入

0001 2K时钟提起

0010 32K DPSK时钟提起、相对码绝对码转换。39P06输出同步时钟，39P07输出

再生和码型转换后信号

0011 32K PSK时钟提起、再生。39P06输出同步时钟，39P07输出再生后信号

2.复接/解复接功能

1111 实现4SW02拨码器、PCM编码、CVSD编码等数据的复接和分接输出功能。

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第一部分 基础实验

实验1 555自激多谐振荡器实验

一、实验目的

1．了解555内部结构原理和逻辑功能；

2．掌握555构成的各种脉冲电路；

3．了解PAM抽样脉冲形成模块的使用方法和有关参数。

二、实验仪器

1．时钟与基带数据发生模块，位号：G

2．频率计1台

3．20M双踪示波器1台

三、实验原理

555定时器是一种功能强大的模拟数字混合集成电路，其组成电路框图如图1-1所示。它的功能表见表1-1。555定时器有二个比较器A1和A2，有一个RS触发器，R和S高电平有效。三极管VT1对清零起跟随作用，起缓冲作用。三极管VT2是放电管，将对外电路的元件提供放电通路。比较器的输入端有一个由三个5k 电阻组成的分压器，由此可以获21VCCVCC得3和3两个分压值，一般称为阈值。555定时器的1脚是接地端GND，2脚是低触发端TL，3脚是输出端OUT，4脚是清除端Rd，5脚是电压控制端CV，6脚是高触发端TH，7脚是放电端DIS，8脚是电源端VCC。555定时器的输出端电流可以达到200mA，因此可以直接驱动与这个电流数值相当的负载，如继电器、扬声器、发光二极管等。

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表1-1 555定时器功能表

由电路框图和功能表可以得出如下结论：

1．555定时器有两个阈值，分别是VCC和VCC。

2．输出端3脚和放电端7脚状态一致，输出低电平对应放电管饱和，在7脚外接有上拉电阻时，7脚为低电平。输出高电平对应放电管截止，在有上拉电阻时，7脚为高电平。

3．输出端状态的改变有滞回现象，回差电压为VCC。

4．输出与触发输入反相。

掌握这四条，对分析555定时器组成的电路十分有利。

本实验平台上，采用555定时器电路来产生后续实验的抽样脉冲，输出频率覆盖范围为2KHZ～30KHZ。本模块位于底板的左下角。 132313

四、实验设置

W05：抽样脉冲频率调节电位器。

K02： 选择开关，“555”档，即输出555定时器产生的矩形脉冲。“C8”档，即输出与系统时钟同源的8KHZ的同步时钟。

P09：抽样脉冲输出连接铆孔（注意铆孔下面标注的箭头方向。若箭头背离铆孔，说明此铆孔点为信号输出孔；若箭头指向铆孔，说明此铆孔点为信号输入孔）。

五、实验内容及步骤

1．在关闭系统电源的条件下，将“时钟与基带数据发生模块”，插到底板“G”号的位置插座上（具体位置可见底板右下角的“实验模块位置分布表”）。注意模块插头与底板插座的防呆口一致，模块位号与底板位号的一致。

2．打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示。若电源指示灯显示不正常，请立即关闭电源，查找异常原因。

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3．开关K02拨在“555”档。

4．用示波器和频率计监测P09测试点，调节W05电位器（由于本信号带负载能力有限，如果同时接示波器和频率计后，测试的波形可能会失真。

5．记录P09测试点波形的频率调节范围，画出最小、最大等至少三个频率点的波形，注明必要的文字说明。

六、实验报告要求

1．画出555定时器内部结构原理示意图，简明叙述其工作原理。

2．画出本实验模块输出脉冲波形的最小、最大等至少三个频率点的波形，注明必要的文字说明。

3．整理出555定时器的几种常用功能的基本电路，分析其工作原理。

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实验2 模拟信号源实验

一、实验目的

1．了解本模块中函数信号产生芯片的技术参数；

2．了解本模块在后续实验系统中的作用；

3．熟悉本模块产生的几种模拟信号的波形和参数调节方法。

二、实验仪器

1．时钟与基带数据发生模块，位号：G

2．频率计1台

3．20M双踪示波器1台

4．小电话单机1部

三、实验原理

本模块主要功能是产生频率、幅度连续可调的正弦波、三角波、方波等函数信号（非同步函数信号），另外还提供与系统主时钟同源的2KHZ正弦波信号（同步正弦波信号）。在实验系统中，可利用它定性地观察通信话路的频率特性，同时用做PAM、PCM、ADPCM、CVSD（ M）等实验的音频信号源。本模块位于底板的左边

1. 非同步函数信号

它由集成函数发生器XR2206和一些外围电路组成，XR2206芯片的技术资料可到网上搜索得到。函数信号类型由三档开关K01选择，类型分别为三角波、正弦波、方波等；峰峰值幅度范围0～10V，可由W03调节；频率范围1KHZ～10KHZ，可由W02调节；直流电平可由W01调节。非同步函数信号源结构示意图，见图2-1。

图2-1 非同步函数信号源结构示意图

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2. 同步正弦波信号

它由2KHz方波信号源、低通滤波器和输出放大电路三部分组成。

2KHz方波信号由“时钟与基带数据发生模块”分频产生。U03及周边的阻容网络组成一个截止频率为2KHZ的低通滤波器，用以滤除各次谐波,只输出一个2KHz正弦波，在P04可测试其波形。用其作为PAM、PCM、ADPCM、CVSD（ M）等模块的音频信号源，其编码数据可在普通模拟示波器上形成稳定的波形，便于实验者观测。

18W01用来改变输出同步正弦波的幅度。同步信号源结构示意图，见图2-2。

U04

图2-2 同步函数信号源结构示意图

3. 模拟电话输入电路

本模块提供了两路用户模拟电话接口，图2-3是其电路结构示意图。J02A/ J02B是电话机的水晶头接口，U01是PBL38614专用电话集成电路。它的工作原理是：

当对电话机的送话器讲话时，该话音信号从PBL38614的TR对应的引脚输入，经U01内部二四线转换处理后从T端输出。T端的模拟电话输出信号经P05/ P07铜铆孔送出，可作为语音信号输出用。

当接收对方的话音时，送入U01芯片R端的输入信号可由P06/P08铜铆孔送入。此时，在电话听筒中即可听到送入信号的声音。

图2-3 用户电话结构示意图

四、实验设置

K01：非同步函数信号类型选择，正弦波、三角波、方波。

W01：非同步函数信号的直流电平调节，调节范围至少为0～2V，视信号幅度而定，一

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般调节为0V。

W02：非同步函数信号的频率调节，一般使用频率值范围为1～4KHZ。

W03：非同步函数信号的幅度调节，一般使用峰峰值范围为0～4V。

P03：非同步函数信号的输出连接铆孔。

W04: 同步函数信号的幅度调节，一般使用峰峰值范围为0～4V。

P04：同步正弦波信号的输出连接铆孔。

J02A：用户电话A的电话水晶头接口。

P05: 用户电话A语音信号发送输出铆孔。

P06: 用户电话A语音信号接收输入铆孔。

J02B：用户电话B的电话水晶头接口。

P07: 用户电话B语音信号发送输出铆孔。

P08: 用户电话B语音信号接收输入铆孔。

五、实验内容及步骤

1．在关闭系统电源的条件下，将“时钟与基带数据发生模块”，插到底板“G”号的位置插座上（具体位置可见底板右下角的“实验模块位置分布表”）。注意模块插头与底板插座的防呆口一致，模块位号与底板位号的一致。

2．打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示。若电源指示灯显示不正常，请立即关闭电源，查找异常原因。

3.频率计和示波器监测P03测试点，按上述设置测试非同步函数信号源输出信号波形，记录其波形参数。

4．频率计和示波器监测P04测试点，按上述设置测试同步正弦波信号源输出信号波形，记录其波形参数。

5．电话模块接上电话单机，说话或按住某个数字键不放，用示波器测试其发端波形。

6．用信号连接线连接P03与P06/P08两铆孔，即将函数信号送入电话的接收端，调节信号的频率和幅度，听听筒中发出的声音。

六、实验报告要求

1．记录非同步、同步函数信号的幅度、频率、直流分量等参数，画出测试的波形图。

2．记录电话数字键波形，了解电话拨号的双音多频的有关技术。

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实验3 CPLD可编程逻辑器件实验

一、实验目的

1．了解ALTERA公司的CPLD可编程器件EPM240；

2．了解本模块在实验系统中的作用及使用方法；

3．掌握本模块中数字信号的产生方法。

二、实验仪器

1．时钟与基带数据发生模块，位号：G

2．20M双踪示波器1台

3．频率计1台

三、实验原理

CPLD可编程模块（芯片位号：4U01）用来产生实验系统所需要的各种时钟信号和数字信号。它由CPLD可编程器件ALTERA公司的EPM240、下载接口电路（4J03）和一块晶振（4JZ01）组成。晶振用来产生16.384MHz系统内的主时钟，送给CPLD芯片生成各种时钟和数字信号。本实验要求实验者了解这些信号的产生方法、工作原理以及测量方法，理论联系实践，提高实际操作能力。

m序列是最被广泛采用伪随机序列之一，除此之外，还用到其它伪随机码，如Gold序列等，本模块采用m序列码作为系统的数字基带信号源使用，在示波器上可形成稳定的波形，方便学生观测分析。下面介绍的m序列原理示意图和仿真波形图都是在MAX+PLUS II软件环境下完成。其中，RD输入低电平脉冲，防止伪随机码发生器出现连0死锁，其对应仿真波形的低电平脉冲。CLK为时钟脉冲输入端。OUT为m序列伪随机码输出。

下图3-1、图3-2为三级m序列发生器原理图和其仿真波形图。在实验模块中的clk为2KHZ时钟，输出测试点为4TP01，m序列输出测试点为4TP02。

图3-1 三级m序列发生器原理图（M=7）

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图3-2 三级m序列仿真波形图

下图3-3、图3-4为四级m序列发生器原理图和其仿真波形图。

图3-3 四级m序列发生器原理图（M=15）

图3-4 四级m序列仿真波形图

下图3-5、图3-6为五级m序列发生器原理图和其仿真波形图。

图3-5 五级伪随机码发生器原理图

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图3-6 五级伪随机码仿真波形图

图3-7中介绍是异步四级2分频电路，其特点是电路简单，但由于其后级触发器的触发脉冲要待前级触发器的状态翻转之后才能产生，因此其工作速率较低。在对分频输出时钟的相位关系要求严格的情况下，一般采用同步分频法，具体实现原理请同学自己整理。图3-8为异步四级2分频电路仿真波形图。实验模块上的输出测试点4TP01就是多级分频的2KHZ时钟。

图3-7 四级2分频原理图

图3-8 四级2分频仿真波形图

另外，在本模块上设计了一个8位的拨码器和一个5位的拨码器。8位的拨码器用来设置8比特的数字信号源，5位的拨码器用来控制数字信号的速率、码型和其它模块的工

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作时钟，具体设置可参见“前言”中的拨码开关设置说明。

本模块上的EPM240芯片的编译环境是quartusII软件。

四、实验设置

本模块加电后即运行，输出各种数字信号和时钟，通过底板送到各个实验模块。 4P01：输出m序列或4SW01设置的8比特串行数据，由4SW02拨码器控制。 4P02：4TP01对应的码元时钟。

4P03: 4TP01对应的相对码。

4TP01：4P01对应的一些码型变换，由4SW02拨码器控制。

4TP02：4TP01对应的码型变换时钟。

五、实验内容及步骤

1．在关闭系统电源的条件下，将“时钟与基带数据发生模块”，插到底板“G”号的位置插座上（具体位置可见底板右下角的“实验模块位置分布表”）。注意模块插头与底板插座的防呆口一致，模块位号与底板位号的一致。

2．打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示。若电源指示灯显示不正常，请立即关闭电源，查找异常原因。

3．拨码器4SW02设置“00000”，用示波器测试4P01、4P02测试点。读出输出基带信号的速率和码序列，记录其波形。

4．拨码器4SW02设置“00001”，用示波器测试4P01、4P02测试点。读出输出基带信号的速率和码序列，记录其波形。

5．拨码器4SW02设置“00010”，用示波器测试4P01、4P02测试点。读出输出基带信号的速率和码序列，记录其波形。

6．拨码器4SW02设置“00011”，用示波器测试4P01、4P02测试点。读出输出基带信号的速率和码序列，记录其波形。

7．拨码器4SW02设置“01110”，改变拨码器4SW01设置，用示波器测试4P01、4P02测试点。读出输出基带信号的速率和码序列，记录其波形。

8．拨码器4SW02设置“01111”，改变拨码器4SW01设置，用示波器测试4P01、4P02测试点。读出输出基带信号的速率和码序列，记录其波形。

六、实验报告要求

1．记录本模块产生的时钟和伪随机码序列，画出测试的波形图。

2．运用MAX+PLUS II或quartusII软件，VDHL语言或图形法设计产生一个多级m序列。写出你设计过程和仿真结果。

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实验4 接收滤波放大器实验

一、实验目的

1．了解接收滤波器与功放模块的组成结构；

2．掌握接收滤波器与功放模块的使用方法。

二、实验仪器

1．时钟与基带数据发生模块，位号：G

2．20M双踪示波器1台

3．信号连接线2根

三、实验原理

本实验模块位于底板的右边，由低通滤波器、低频功放、喇叭等组成。可作为PAM、PCM、CVSD等通信模块的接收终端。其组成结构示意图，如图4-1所示。

图4-1 终端滤波放大器结构示意图

外加信号通过P14铆孔送入低通滤波器电路，“时钟与基带数据发生模块”上的拨码器4SW02可设置低通滤波器的多种截止频率。经过低通滤波器滤波后的信号，可在P15测试点进行观测。滤波后的信号接着送入LM386构成的低功率放大器，驱动小喇叭播放出声音， W09可调节喇叭音量大小。实验者通过本模块喇叭播放功能，可感性的判断音频信号经编解码信道的传输质量。

四、实验设置

4SW02：设置滤波器的截止频率。设置和参考截止频率如下（4SW02拨码器：往上为1，往下为0）：

01010：滤波器截止频率3.4K

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01011：滤波器截止频率6K

01100：滤波器截止频率12K

K04：小喇叭开关。

W09：音频功率放大器输出功率的调节电位器，注意音量不可调节太大。

P14：外加模拟信号输入连接铆孔。

P15：经滤波器滤波后输出连接铆孔。

五、实验内容及步骤

1．在关闭系统电源的条件下，将“时钟与基带数据发生模块”，插到底板“G”号的位置插座上（具体位置可见底板右下角的“实验模块位置分布表”）。注意模块插头与底板插座的防呆口一致，模块位号与底板位号的一致。

2．打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示。若电源指示灯显示不正常，请立即关闭电源，查找异常原因。

3．非同步函数信号选择正弦波档，用示波器和频率计监测P03测试点，调节其频率最低，峰峰值4V左右。

4．用信号连接线连接P03、P14两铆孔，将测试信号送入后面的“接收端滤波放大模块”。

5．设置“时钟与基带数据发生模块”上的4SW02拨码器为01010用示波器监测P15测试点，测试其滤波器截止频率并作记录。

6．设置“时钟与基带数据发生模块”上的4SW02拨码器为01011用示波器监测P15测试点，测试其滤波器截止频率并作记录。

7．测试过程中可将喇叭关闭，测试的数据可作为后续实验的参考。

六、实验报告要求

1．画出实验过程结构示意图，熟悉低通滤波器频率的设置。

2．LM386芯片常用来设计低频功率放大器，请查找有关资料，画出放大倍数分别为20、50、200的LM386构成的功放电路。

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实验5 计算机串口实验

一、实验目的

1．了解计算机串口通信协议；

2．了解RS232/TTL电平转换的专用芯片MAX232的资料。

二、实验仪器

1．实验平台

2．20M双踪示波器1台

3．信号连接线1根

4．计算机串口线1根

三、实验原理

串口协议是计算机上一种非常通用设备通信的协议（不要与通用串行总线Universal Serial Bus或者USB混淆）。大多数计算机包含两个基于RS232的串口。串口协议同时也是仪器仪表设备通用的通信协议；很多GPIB兼容的设备也带有RS-232口。同时，串口通信协议也可以应用于远程采集设备。

串口通信的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。尽管比按字节（byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根线发送数据的同时用另一根线接收数据。它很简单并且能够实现远距离通信。比如IEEE488定义并行通行状态时，规定设备线总长不得超过20米，并且任意两个设备间的长度不得超过2米；而对于串口而言，长度可达1200米。 典型地，串口用于ASCII码字符的传输。通信使用3根线完成：（5）地线，（3）发送，（2）接收。由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其他线用于握手，但是不是必须的。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶校验。对于两个进行通行的端口，这些参数必须匹配：

（1）波特率：这是一个衡量通信速度的参数。它表示每秒钟传送的bit的个数。例如300波特表示每秒钟发送300个bit。当我们提到时钟周期时，我们就是指波特率例如如果协议需要4800波特率，那么时钟是4800Hz。这意味着串口通信在数据线上的采样率为4800Hz。通常电话线的波特率为14400，28800和36600。波特率可以远远大于这些值，但是波特率和距离成反比。高波特率常常用于放置的很近的仪器间的通信，典型的例子就是GPIB设备的通信。

（2）数据位：这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包，实际的数据不会是8位的，标准的值是5、7和8位。如何设置取决于你想传送的信息。比如，标准

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的ASCII码是0～127（7位）。扩展的ASCII码是0～255（8位）。如果数据使用简单的文本（标准 ASCII码），那么每个数据包使用7位数据。每个包是指一个字节，包括开始/停止位，数据位和奇偶校验位。由于实际数据位取决于通信协议的选取，术语“包”指任何通信的情况。

（3）停止位：用于表示单个包的最后一位。典型的值为1，1.5和2位。由于数据是在传输线上定时的，并且每一个设备有其自己的时钟，很可能在通信中两台设备间出现了小小的不同步。因此停止位不仅仅是表示传输的结束，并且提供计算机校正时钟同步的机会。适用于停止位的位数越多，不同时钟同步的容忍程度越大，但是数据传输率同时 也越慢。

（4）奇偶校验位：奇偶校验是串口通信中一种简单的检错方式。有四种检错方式：偶、奇、高和低。当然没有校验位也是可以的。对于偶和奇校验的情况，串口会设置校验位（数据位后面的一位），用一个值确保传输的数据有偶个或者奇个逻辑高位。例如，如果数据是011，那么对于偶校验，校验位为0，保证逻辑高的位数是偶数个。如果是奇校验，

校验位位1，这样就有3个逻辑高位。高位和低位不真正的检查数据，简单置位逻辑高或者逻辑低校验。这样使得接收设备能够知道一个位的状态，有机会判断是否有噪声干扰了通信或者是否传输和接收数据是否不同步。

另外，电脑的串口是RS232电平的，而单片机等一般设备的串口是TTL电平的，两者之间必须有一个电平转换电路，我们采用了专用芯片MAX232进行转换，虽然也可以用几个三极管进行模拟转换，但是还是用专用芯片更简单可靠。下图为MAX232芯片引脚定义和内部结构示意图。本平台上，串口只是给其它模块提供数字信号源，不做它用。

图5-1 MAX232芯片引脚定义和内部结构示意图

通信原理

四、实验设置

J01：计算机串口连接口。引脚定义：（5）地线，（3）发送数据，（2）接收数据。 P01：发送给计算机的数据铆孔（TTL电平），经电平转换后送到J01_3引脚。 P02：计算机发送过来的数据J01_2引脚，经电平转换送到P02铆孔（TTL电平）。

五、实验内容及步骤

1．在关闭系统电源的条件下，将实验平台上接口J01与计算机串口连接。

2．串口连接线：2、3脚交叉，5脚对接。用万用表检验串口线引脚的连接情况。

3．打开系统电源开关。

4．打开串口调试软件（网上也可以下载），设置正确的串口号，波特率建议为1200.

5．用信号连接线连接P03、P14两铆孔。

6．在串口调试软件的发送窗口键入发送信息，点击“发送”；同时用示波器测试实验平台上的P02铆孔，检验是否有数据下来。

7．用信号连接线连接P01、P02。

8．再次点击“发送”，看串口调试软件的接收窗口，是否能正确接收到发送的数据。

9．实验完毕，先关闭平台电源，在拔下串口连接线。

六、实验报告要求

1．画出实验过程结构示意图，熟悉串口引脚协议和MAX232的结构。

2．有兴趣的同学，可编制串口调试程序。

通信原理

实验6 数字光纤通信实验

一、实验目的

1．初步了解完整光通信的基本组成结构；

2．掌握光通信的通信原理；

3．熟悉本模块的使用方法。

二、实验仪器

1．时钟与基带数据发生模块，位号：G

2．20M双踪示波器

3．ST-ST单模尾纤 1根

4．信号连接线 2根

5．光信道（光端机、尾纤—选配）

三、基本原理

本实验主要涉及两部分：电端机部分、光信道部分。电端机又分为电信号发射和电信号接收两子部分，光信道又可分为光发射端机、光纤、光接收端机三个子部分。实验系统（光通信）基本组成结构（光通信）如下图所示：

图6.1 实验系统基本组成结构

在本实验系统中，电发射部分发送的电信号可以是M序列，也可以是各种编码信号（PCM、CVSD等TTL数字信号），光信道可以是1310nmLD+单模光纤组成，也可以是1550nmLD+单模光纤组成。需要说明的是本实验系统中提供的两个光端机接口，可配置的两个不同工作波长的一体化结构数字光端机。光端机包括光发射端机TX（集成了调制电路、自动功率控制电路、激光管、自动温度控制等），光接收端机RX（集成了光检测器、放大器、均衡和再生电路）。其数字电信号的输入输出口，都由铜铆孔开放出来，可自行连接。另外，由

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