0 引言
    通信系統(tǒng)中的同步技術起著相當重要的作用。通信系統(tǒng)能否有效地、可靠地工作，很大程度上依賴于有無良好的同步系統(tǒng)。通信系統(tǒng)中的同步可分為載波同步、位同步、幀同步等幾大類。在數(shù)字通信中，消息是一串連續(xù)的信號碼元序列，解調(diào)時常須知道每個碼元的起止時刻。因此，通常要求接收端必須能產(chǎn)生一個用作定時的脈沖序列，以便與接收的每一個碼元的起止時刻一一對齊。在接收端產(chǎn)生與接收碼元的重復頻率和相位一致的定時脈沖序列的過程稱為碼元同步或位同步。由于數(shù)字通信中的消息數(shù)字流總是用若干碼元組成一個“字”，又用若干“字”組成一“句”。因此，在接收這些數(shù)字流時，同樣也必須知道這些“字”、“句”的起止時刻，并在接收端產(chǎn)生與“字”、“句”起止時刻相一致的定時脈沖序列，統(tǒng)稱為群同步或幀同步。實現(xiàn)幀同步的方法通常有起止式同步法和集中式插入同步法兩種。起止式同步比較簡單，一般是在數(shù)據(jù)碼元的開始和結束位置加入特定的起始和停止脈沖來表示數(shù)據(jù)幀的開始和結束。而集中式插入同步法則要求插入的同步碼在接收端進行同步識別時出現(xiàn)偽同步的概率盡可能小，并且要求該碼組具有尖銳的自相關函數(shù)以便于識別。目前用得比較廣泛的是性能良好的巴克(Barker)碼。

1 巴克碼簡介
    巴克碼主要用于通信系統(tǒng)中的幀同步，其特點是具有尖銳的自相關函數(shù)，便于與隨機的數(shù)字信息相區(qū)別，易于識別，出現(xiàn)偽同步的可能性較小。巴克碼是一種具有特殊規(guī)律的二進制碼組，它是一種非周期序列。一個n位的巴克碼組為{xl，x2，x3，…，xn}，其中xi的取值是+1或一1。目前已發(fā)現(xiàn)的所有巴克碼組如表1所列。

    表1中，“+”表示取值為高電平1，“一”表示取值為低電平0。11位巴克碼組的識別器比較容易實現(xiàn)。圖1所示是ll位巴克碼識別器的原理圖。它由ll級移位寄存器組成。依據(jù)上面的巴克碼組可知，11位的巴克碼發(fā)生器應在輸入時鐘信號作用下依次產(chǎn)生“11100010010”的碼元序列。

2 系統(tǒng)電路設計
    一個巴克碼系統(tǒng)通常由巴克碼發(fā)生器和其譯碼器組成。圖2所示是一個巴克碼發(fā)生器及其譯碼器的電路原理圖。其中：EN為使能信號，高電平有效；CN為工作方式選擇信號，高電平時發(fā)送單個的巴克碼，低電平時發(fā)送連續(xù)的巴克碼；CLK為時鐘輸入信號；QOUT為巴克碼發(fā)生器輸出信號；DIN為輸入信號；CLR為清除信號；SEQIJENCE—OUT為巴克碼譯碼器的輸出信號。

3 基于CPLD的電路設計與實現(xiàn)
3．1 芯片的選擇
    設計可選用Altera公司的MAX7000系列可編程邏輯器件EPM7128SLC84210。該器件是由簡單的PAL、GAL器件發(fā)展而來，只是結構更復雜，功能更強大而已。從最初的電路設計思想到MAX+PLUSⅡ的波形仿真，再到CPLD芯片編程結束，所要經(jīng)過的一般開發(fā)流程如圖3所示。

3．2 硬件描述語言
    首先，應啟動MAX+plusⅡ主界面。用戶通常可用以下幾種方式描述自己的設計思想：原理圖輸入、硬件描述語言輸入(AHDL、VHDL)、波形設計輸入、層次設計輸入和底層設計輸入。本例采用VHDL程序設計。其巴克碼發(fā)生器的VHDL語言如下：

    與此類似，也可寫出巴克碼譯碼器的程序。

4 編程與下載
    當整個設計完成后，MAX+PLUSⅡ?qū)⑸梢粋€燒考文件(barkll．pof)。用戶可以根據(jù)自己的設計需要對芯片進行編程，并將其構造成自己的專用芯片。對于MAX7000系列芯片，通?？捎孟螺d電纜從計算機串口將編程或配置數(shù)據(jù)傳送到CPLD芯片。本例采用JTAG實現(xiàn)單器件的在系統(tǒng)編程，將Bit2Blaster電纜的一端與PC機的RS232串口相連，另一端10芯插頭與用戶試驗板上左側(cè)的10針插座相連，并給試驗板加上5伏電源。然后點擊快捷鈕，并打開MAX+plusII編程窗口，選擇菜單命令Op—tions／Hard2Ware Setup，在出現(xiàn)設置編程硬件對話框后，在下拉菜單中選擇BitBlaster，接著指定配置時使用的串口(COMl)，再選擇OK，最后，點擊Program即可開始編程下載。

5 結束語
    CPLD與中小規(guī)模的標準器件相比，其工作速度快，集成度高，功耗低，適應性強。因此，CPLD技術已經(jīng)越來越受到電子設計人員的歡迎，并已成為設計和實現(xiàn)數(shù)字系統(tǒng)的主要方式，在電子系統(tǒng)設計中占據(jù)著越來越重要的地位。