司锡才 杨莘元

     深圳市中兴通讯股份有限公司技术中心ic部（518057）栾心芙

     李建宇 来源：《电子技术应用》

     摘要：介绍了非对称数字用户环路收发器片上系统芯片的组织结构，对其硬件实现给出了具体描述。

     关键词：非对称数字用户线

     片上系统 知识产权 离散多频音调制 数字信号处理

     非对称数字用户环路（adsl）是目前宽带接入网技术中最具有前景及竞争力的一种[1]。虽然欧美一些先进国家在adsl示范网上取得了成功，但在当前internet的应用环境中，要广泛应用adsl还有阻力。主要原因是adsl系统技术较为复杂，采用集成电路（ic）设计方法，通过印刷电路板（pcb）来将多芯片集成为系统，系统实际性能并不理想，同时使得adsl设备制作成本较高，因此难以推广使用。采用片上系统设计方法[2][3][4]把各个子系统有机地集成到一个芯片上去，可以很好地克服多芯片集成系统所引起的系统性能问题，使adsl真正成为一种高速、低成本的internet高速接入技术。本文介绍adsl收发器片上系统芯片设计，给出了硬件实现的具体描述。

     1 adsl收发器片上系统芯片总体设计

     设计的片上系统（system on a chip）芯片如图1所示。其中存储器核采用nmi

     electronics存储器核，pci采用eureka technology的pci核，dsp核选用某公司的dsp核，dsp算法自主设计开发。mcu核完成与dsp核、atm成帧器核及各种接口的通信、控制、管理功能，包括pci总线接口、usb接口、10base-t接口及内部总线的协调控制工作，通过专用逻辑模块来完成；dsp核致力于完成收发器设备中各种核心算法，包括adsl子信道划分算法、dmt（离散多音频调制）子信道比特分配算法、功率调整、非线性回波抵消算法、自适应均衡算法等；模拟前端afe核完成a/d、d/a转换、线路驱动及分离器功能；atm成帧器核完成atm帧头定位及成帧功能，其中的逻辑电路完成crc编解码、扰码与解码、rs编解码、交织与解交织和tcm编解码；通过模式选择本设计可以工作于atm和stm两种模式下；本芯片还提供了控制通道（rs232接口），实现对系统的管理、监视和调试功能。设计特点：（1）模拟前端核与其他核集成在一起，避免了线性驱动器件中常见的四个电源至少需要三个的情况，实现了高效率、低功耗的设计。（2）可在局端dsl接入复用器中直接当作线卡来用，以提供高速因特网接入服务。（3）支持所有最新的adsl标准，包括ansi

     t1.413issue 2、itu g.992.1和itu g.992.2。它还提供了g.lite运作所需要的低开销、快速启动和再训练功能。（4）通过控制口提供配置和控制adsl线的所有功能，减轻主机控制器的管理负担。

     2 芯片中的典型电路设计与实现

     2.1 atm成帧器设计

     atm成帧器完成用户数据接口功能。用户数据接口将接收的utopia接口或者stm接口数据分为快速utopia接口或者stm接口。用户数据接口分为接收方向和发送方向两个部分，发送方向是由芯片外向芯片内，所处理数据包括atm数据（utopia接口）、stm数据，将其组成为adsl超帧，并分为交织通道和快速通道；接收方向是将交织通道和快速通道

     的数据通过解帧等变换发送出去，也分为utopia接口数据、stm数据。其大致的结构如图2所示。

     stm接口在发送方向包括stm_data和stm_clk两种信号，在接收方向包括stm_data和stm_clk两种信号。在发送方向，stm信号经过并串转换后，以串行方式进行传送，slt_data0传送偶数比特，slt_data1传送奇数比特，然后在通道分类中根