ADSL的调制和解调原理 (2009-09-12 21:31:46) ADSL的核心是编码技术，与ISDN单纯划分独占信道不同的是，ADSL中使用了调制技术，以扩大线路信道的总带宽。在ADSL中，目前主要采用离散多音复用（Discrete Multitone，DMT）和调无载波幅度和相位（Carrierless Amplitude/Phase Modulation，CAP）两种调制方法。两种方法的共同点是DMT和CAP都使用正交幅度调制（QAM）。两者的区别是，在CAP中，数据被调制到单一载波之上；在DMT中，数据被调制到多个载波之上，每个载波上的数据使用QAM进行调制。两者相比，显然DMT技术更复杂，成本也要稍高一些。但由于DMT对线路的依赖性低，并且有很强的抗干扰和自适应能力，具有更强的适用性，从而得到广泛应用。下面具体介绍与ADSL调制有关的3项调制技术：正交幅度调制（Quadature Amplitude Modulation，QAM），无载波幅度/相位调制（Carrierless Amplitude-phase Modulation，CAP），离散多音复用（Discrete Multitone，DMT）。1．QAM调制技术在QAM（正交幅度调制）中，数据信号由相互正交的两个载波的幅度变化表示。模拟信号的相位调制和数字信号的PSK（相移键控）可以被认为是幅度不变、仅有相位变化的特殊的正交幅度调制。因此，模拟信号频率调制和数字信号的FSK（频移键控）也可以被认为是QAM的特例，因为它们本质上就是相位调制。这里主要讨论数字信号的QAM，虽然模拟信号QAM也有很多应用，例如NTSC和PAL制式的电视系统就利用正交的载波传输不同的颜色分量。有关PSK和FSK方面的知识在本系列丛书《网络工程师必读——网络工程基础》一书中有详细介绍，参见即可。QAM是一种矢量调制，将输入比特先映射（一般采用格雷码）到一个复平面（星座）上，形成复数调制符号，然后将符号的I、Q分量（对应复平面的实部和虚部，也就是水平和垂直方向）采用幅度调制，分别对应调制在相互正交（时域正交）的两个载波（cos wt和sin wt）上。这样与幅度调制（AM）相比，其频谱利用率将提高1倍。QAM是幅度、相位联合调制的技术，它同时利用了载波的幅度和相位来传递信息比特，因此在最小距离相同的条件下可实现更高的频带利用率，目前QAM最高已达到1 024-QAM（1 024个样点）。样点数目越多，其传输效率越高，例如具有16个样点的16-QAM信号，每个样点表示一种矢量状态，16-QAM有16态，每4位二进制数规定了16态中的一态，16-QAM中规定了16种载波和相位的组合，16-QAM的每个符号和周期传送4比特。QAM调制器的原理是发送数据在比特/符号编码器（也就是串–并转换器）内被分成两路，各为原来两路信号的1/2，然后分别与一对正交调制分量相乘，求和后输出。接收端完成相反过程，正交解调出两个相反码流，均衡器补偿由信道引起的失真，判决器识别复数信号并映射回原来的二进制信号。如图4-2所示的是16-QAM的调制原理图。作为调制信号的输入二进制数据流经过串–并变换后变成四路并行数据流。这四路数据两两结合，分别进入两个电平转换器，转换成两路4电平数据。例如，00转换成-3，01转换成-1，10转换成1，11转换成3。这两路4电平数据g1（t）和g2（t）分别对载波cos2πfct和sin2πfct进行调制，然后相加，即可得到16-QAM信号。类似于其他数字调制方式，QAM发射的信号集可以用星座图方便地表示，星座图上每一个星座点对应发射信号集中的那一点。星座点经常采用水平和垂直方向等间距的正方网格配置，当然也有其他的配置方式。数字通信中数据常采用二进制数表示，这种情况下星座点的个数一般是2的幂。常见的QAM形式有16-QAM、64-QAM、256-QAM等。星座点数越多，每个符号能传输的信息量就越大。但是，如果在星座图的平均能量保持不变的情况下增加星座点，会使星座点之间的距离变小，进而导致误码率上升。因此高阶星座图的可靠性比低阶要差。如图4-3所示就是16-QAM正交调制星座图。http://book.51cto.com/files/uploadimg/20070423/182323534.jpg图4-2 16-QAM调制原理图http://book.51cto.com/files/uploadimg/20070423/182338155.jpg图4-3 16-QAM星座图采用QAM调制技术，信道带宽至少要等于码元速率，为了定时恢复，还需要另外的带宽，一般要增加15%左右。与其他调制技术相比，QAM编码具有能充分利用带宽、抗噪声能力强等优点。但QAM调制技术用于ADSL的主要问题是如何适应不同电话线路之间较大的性能差异。要取得较为理想的工作特性，QAM接收器需要一个和发送端具有相同的频谱和相应特性的输入信号用于解码，QAM接收器利用自适应均衡器来补偿传输过程中信号产生的失真，因此采用QAM的ADSL系统的复杂性来自于它的自适应均衡器。当对数据传输速率的要求高过8-PSK能提供的上限时，一般采用QAM的调制方式。因为QAM的星座点比PSK的星座点更分散，星座点之间的距离因此更大，所以能提供更好的传输性能。但是QAM星座点的幅度不是完全相同的，所以它的解调器需要能同时正确检测相位和幅度，不像PSK解调只需要检测相位，这增加了QAM解调器的复杂性。

关闭QQ2009广告和迷你首页 (2009-07-06 21:15:04) 修改QQ2009的部分文件，实现QQ本地会员功能，使用的方法是通过修改KernelUtil.dll文件。首先用UltraEdit软件打开KernelUtil.dll(位置是QQ2009安装目录中的Bin文件夹中)，然后按下Ctrl+G，输入位置0x0D5C0，找到这行 D2 8B 46 8B 4D F4 将其修改为 D2 B8 01 00 00 00 ，然后点击保存就行了，重新登录QQ就能轻松实现本地会员功能了。不想修改的直接下载附件：(复制附件到 Bin 目录下覆盖原版即可。复制完毕后即可在选项中关闭广告和迷你首页并可开启涂鸦功能)

FPGA设计中的门控时钟和使能时钟 (2009-06-29 11:32:54) 门控时钟Verilog示例代码：input wr_n; //写使能信号，低有效input cs_n; //片选信号，低有效input[7:0] db; //输入数据总线output db_r; //锁存输出reg db_r; //输入数据寄存器wire d_clk; //门控时钟信号assign d_clk = wr_n || cs_n; always @ (posedge d_clk) //门控时钟上升沿db_r <= db; //锁存输入数据 RTL Viewer: 组合逻辑中多用门控时钟，一般驱动门控时钟的逻辑都是只包含一个与门（或门）。如果有其它的附加逻辑，容易因竞争产生不希望的毛刺。使能时钟Verilog示例代码：input clk; //50MHz时钟信号input wr_n; //写使能信号，低有效input cs_n; //片选信号，低有效input[7:0] db; //数据总线output db_r;reg db_r; //输入数据寄存器wire en; //使能信号assign en = ~wr_n && ~cs_n;always @ (posedge clk) //全局时钟上升沿if(en) //使能锁存输入 db_r <= db; //锁存输入数据 RTL Viewer: 使能时钟这要是用于时序逻辑中，比门控时钟要来的稳定。上面只是一个举例，实际上它们实现的功能上还是有一点差别的。门控时钟一例中是能够比较准确的在wr_n的上升沿锁存数据的。而使能时钟一例中在wr_n有效期间的每个时钟周期都会锁存输入数据，最后写入结束后锁存寄存器里的数据是wr_n上升前的0-T(T=1/clk)时间内锁存的数据。因为是个例子，也就不详细说，具体情况具体分析。分享：

降低FPGA功耗的设计技巧 (2009-06-29 11:31:44) 使用这些设计技巧和ISE功能分析工具来控制功耗　　 新一代 FPGA的速度变得越来越快，密度变得越来越高，逻辑资源也越来越多。那么如何才能确保功耗不随这些一起增加呢？很多设计抉择可以影响系统的功耗，这些抉择包括从显见的器件选择到细小的基于使用频率的状态机值的选择等。　　 为了更好地理解本文将要讨论的设计技巧为什么能够节省功耗，我们先对功耗做一个简单介绍。　　 功耗包含两个因素：动态功耗和静态功耗。动态功耗是指对器件内的容性负载充放电所需的功耗。它很大程度上取决于频率、电压和负载。这三个变量中的每个变量均在您的某种控制之下。　　 动态功耗 = 电容×电压2×频率　　 静态功耗是指由器件中所有晶体管的泄漏电流（源极到漏极以及栅极泄漏，常常集中为静止电流）引起的功耗，以及任何其他恒定功耗需求之和。泄漏电流很大程度上取决于结温和晶体管尺寸。　　 恒定功耗需求包括因终接（如上拉电阻）而造成的电流泄漏。没有多少措施可以采用来影响泄漏，但恒定功耗可以得到控制。尽早考虑功耗　　 您在设计的早期阶段做出的功耗决定影响最大。决定采用什么元件对功耗具有重大意义，而在时钟上插入一个 BUFGMUX 则影响甚微。对功耗的考虑越早越好。恰当的元件　　 并不是所有元件都具有相同的静止功耗。根据普遍规则，器件工艺技术尺寸越小，泄漏功耗越大。但并不是所有工艺技术都一样。例如，对于 90 nm 技术来说，Virtex-4 器件与其他 90 nm FPGA 技术之间在静止功耗方面存在显著差异，　　 然而，在静止功耗随工艺技术缩小而增加的同时，动态功耗却随之减小，这是由于较小的工艺有着更低的电压和电容。考虑好哪种功耗对你的设计影响更大——待机（静止）功耗还是动态功耗。　　 除通用切片逻辑单元外，所有Xilinx器件都具有专门逻辑。其形式有块 RAM、18×18 乘法器、DSP48 块、SRL16s，以及其他逻辑。这不仅在于专门逻辑具有更高的性能，还在于它们具有更低的密度，因而对于相同的操作可以消耗较少的功率。评估您的器件选项时，请考虑专门逻辑的类型和数量。　　 选择适当的 I/O 标准也可以节省功耗。这些都是简单的决定，如选择最低的驱动强度或较低的电压标准。当系统速度要求使用高功率 I/O 标准时，计划一个缺省状态以降低功耗。有的 I/O 标准（如 GTL/+）需要使用一个上拉电阻才能正常工作。因此如果该 I/O 的缺省状态为高电平而不是低电平，就可以节省通过该终接电阻的直流功耗。对于 GTL+，将50Ω终接电阻的适当缺省状态设置为 1.5V，可使每个 I/O 节省功耗 30 mA。数据使能　　 当总线上的数据与寄存器相关时，经常使用片选或时钟使能逻辑来控制寄存器的使能。进一步来说，尽早对该逻辑进行“数据使能”，以阻止数据总线与时钟使能寄存器组合逻辑之间不必要的转换，如图 1 所示。红色波形表示原设计；绿色波形表示修改后的设计。http://www.fpga.com.cn/application/a175.files/1.jpg 　　 另一种选择是在电路板上而不是在芯片上进行这种“数据使能”。以尽可能减小处理器时钟周期。此概念是使用 CPLD 从处理器卸载简单任务，以便使其更长时间地处于待机模式。　　 让我们来看一个在状态 7 和状态 8 之间频繁进行状态转换的状态机。如果您为该状态机选择二进制编码，将意味着对于每次状态 7 和状态 8 之间的状态转换，将有四位需要改变状态，如表 1 所示。如果状态机采用格雷码而不是二进制码来设计，则这两个状态之间的转移所需的逻辑转换的数量将降至仅一位。另外，如果将状态 7 和 8 分别编码为 0010 和 0011，也可以达到同样的效果。时钟管理　　 在一个设计的所有吸收功耗的信号当中，时钟是罪魁祸首。虽然一个时钟可能运行在 100 MHz，但从该时钟派生出的信号却通常运行在主时钟频率的较小分量（通常为 12% ~ 15%）。此外，时钟的扇出一般也比较高——这两个因素显示，为了降低功耗，应当认真研究时钟。　　 如果设计的某个部分可以处于非活动状态，则可以考虑使用一个 BUFG-MUX 来禁止时钟树翻转，而不是使用时钟使能。时钟使能将阻止寄存器进行不必要的翻转，但时钟树仍然会翻转，消耗功率。不过采用时钟使能总比什么措施也没有强。　　 隔离时钟以使用最少数量的信号区。不使用的时钟树信号区不会翻转，从而降低该时钟网络的负载。仔细布局可以在不影响实际设计的情况下达到此目标。　　 对 FPGA 显然也可以使用同一概念。虽然 FPGA 不一定拥有待机模式，但使用一个 CPLD 中途栏截总线数据并有选择地将数据馈送到 FPGA 也可以省去不必要的输入转换。　　 CoolRunner-II CPLD 包含一种称为“数据门控”的功能，可以禁止引脚上的逻辑转换到达 CPLD 的内部逻辑。该数据门控使能可通过片上逻辑或引脚来控制。状态机设计　　 根据预测的下一状态条件列举状态机，并选择常态之间转换位较少的状态值。这样，您就能够尽可能减少状态机网络的转换量（频率）。确定常态转换和选择适当的状态值，是降低功耗且对设计影响较小的一种简单方法。编码形式越简单（一位有效编码或格雷码），使用的解码逻辑也会越少。　功耗估算工具　　 赛灵思提供了两种形式的功耗估算工具：一种叫做 Web Power Tools 的设计前工具和一种叫做 Xpower 的设计后工具。Web Power Tools 可通过 www.xilinx.com/cn/power 获得，它提供了根据逻辑利用率大概估计做出的功耗估算。利用它，您可以仅凭设计利用率估计就能获得功耗评估，而无需实际设计文件。　　 XPower 是一种设计后工具，用于分析实际器件利用率，并结合实际的适配后 (post-fit) 仿真数据（VCD 文件格式），给出实际功耗数据。利用 Xpower，您可以在完全不接触芯片的情况下分析设计改变对总功耗的影响。基于 Web 的功耗工具　　 基于 Web 的功耗估计是在设计流程的早期获得器件功耗情况的最快捷和最方便的方法。这些工具每个季度都会发布新版本，因此信息总是最新的，且不需要安装或下载，只需要拥有互联网连接和 Web 浏览器即可。您可以指定设计参数并保存和加载设计设置，免去了通过交互使用重新输入设计参数的麻烦。只要有对设计行为的估计并选定目标器件即可开始。http://www.fpga.com.cn/application/a175.files/2.jpgXpower：集成的设计专用功耗分析　　 Xpower 是所有 Xilinx ISE设计工具的一个免费组件，您可以利用它对您的基于设计的功耗需求进行详细得多的估计。XPower 是在映射或布局和布线后设计的基础上对器件功耗进行估计的。　　 对于成熟的投产的 FPGA 和 CPLD，XPower 计算出的功耗估计的平均设计批量误差 (suite error) 小于 10%。它将把器件数据与您的设计文件结合起来综合考虑，并按照您的专门设计信息给出估计器件功耗的高精度报告。　　 XPower直接集成在 ISE 软件中，可提供层次化的详细的功耗显示、详细的总结报告和功耗向导，即使是新用户也可轻易上手。XPower 可接受仿真的设计活动数据，并可以 GUI 模式和批处理模式运行。　　 XPower 将考虑设计中的每个网络和逻辑元素。ISE 设计文件提供准确的资源使用情况；XPower 交叉参考布线信息以及特性化电容数据。于是物理资源针对电容进行特性化。设计特性化将对新器件持续进行，以给出最精确的结果。Xpower 使用了网络翻转速率和输出负载。然后 XPower 计算功耗和结温，还可以显示单个网络的功耗数据。结论　　 对更便宜和更简单的热管理以及与前沿 FPGA 不断提高的功耗需求相匹配的电源的不断增长的需求，将低功耗设计的概念提升到一个全新的高度。赛灵思最新器件 Virtex-4 FPGA 提供了 90 nm 工艺技术的高性能，却避免了预想中静态功耗的显著增大。使用赛灵思功耗估算工具并遵循低功耗设计考虑事项，满足您的功耗目标将比以往任何时候都更加容易。

Cadence、SYnopsys、Mentor系列软件的全安装（2） (2009-05-09 19:31:49) 三、 Cadence（一）一、IC6.1.3.1的安装：将ic613的4个tar压缩包解压，在同一目录下得到4个CDROM，在运行如下命令：./iscape.sh弹出cadence的安装软件界面，按照要求输入安装包的路径，输入CDROM1的路径即可。之后，按要求输入安装目标目录，下一步后，选择需要的软件，除了64位以外的，其它都选。一段时间后，安装完成。之后就是对软件的配置，一共分5步，中间的根据说明来设置，一般选择no就可以；最后一步是配置OA格式文件的安装路径，选择默认的/home/cadence/ic613/oa_v22.04.028 即可。至此安装过程全部完成。为了能使用ic610的license，必须用ic610的license server－－lmgrd来启动license。用iscape.sh来安装ic610的license server，同ic613的安装方法一样，瞬间完成，不过要安装在单独的文件夹内:/home/cadence/lmgrd 。license server must be version 10.8.5 or below , 10.8.6 from ic613 does not accept the old license !! lmgrd -v prints out the license server version。下一步是打补丁，破解。进入patch文件夹下，输入如下命令：./sfk rep -bylist flexlm.pat -dir $CADENCE_IC613_DIR_PATH -yes把ic610的license放到$CDS_ROOT下，接着写启动脚本，编辑用户家目录下的.bashrc文件，加入如下语句：alias lmlic='/home/cadence/lmgrd/tools.lnx86/bin/lmgrd -c /home/cadence/cadence610.dat'export CDS_ROOT=/home/cadenceexport IC_HOME=$CDS_ROOT/ic613export OA_HOME=$IC_HOME/oa_v22.04.028export CDS_LIC_FILE=5280@RHELexport LM_LICENSE_FILE=$CDS_ROOT/cadence610.datexport CDS_Netlisting_Mode=Analogexport PATH=$PATHhttp://www.eetop.cn/bbs/images/smilies/default/shy.gifIC_HOME/tools/binexport MOZILLA_HOME=/usr/bin/firefox保存且退出。终端输入 virtuoso& 命令可以启动Cadence Virtuoso，但不知道具体的功能还有没有问题。以后去实验。（二）IUS82把下载的IUS82USR1的三个tar包解压，得到一个CDROME1的文件夹，进入/home/cadence/InstallScape/iscape/bin目录下，运行如下命令：./iscape.sh弹出Cadence系列软件的安装工具，选择解压IUS82得到的CDROME1目录，之后看提示next，之后选择安装的目的文件夹/home/cadence/ius82/ ，然后选择要安装的软件包，一般是不选有64 bit字样的软件。点击next开始安装。安装完成后，不要进行软件的配置。在ius82目录下建立一个tools.lnx86目录的链接 toolsln -s tools.lnx86 tools接着写启动脚本，打开.bashrc文件，加入如下语句（这里就不写了，看最终的bashrc）。启动软件进行验证：nclaunch可以启动，没有任何问题。呵呵，好高兴。最终得到的 .bashrc文件内容如下：.bashrcUser specific aliases and functionsalias rm='rm -i'alias cp='cp -i'alias mv='mv -i'alias ll='ls -lsh'Source global definitionsif [ -f /etc/bashrc ]; then. /etc/bashrcfialias lmlic='/home/cadence/lmgrd/tools.lnx86/bin/lmgrd -c /home/cadence/cadence610.dat'alias lmlis='/usr/synopsys/10.9.3/linux/bin/lmgrd -c /usr/synopsys/synopsys.dat'export MGC_HOME=/home/mentor/calibre/ixl_cal_2008.1_20.15export SNPS_HOME=/usr/synopsysexport CDS_ROOT=/home/cadenceexport VCS_HOME=/home/synopsys/vcx_vA-2008.09export DC_HOME=$SNPS_HOME/syn_vB-2008.09export PT_HOME=$SNPS_HOME/pt_vB-2008.09export ICC_HOME=$SNPS_HOME/icc_vB-2008.09export ASTRO_HOME=$SNPS_HOME/astro_vZ-2007.03export IC_HOME=$CDS_ROOT/ic613export OA_HOME=$IC_HOME/oa_v22.04.028export IUS_HOME=$CDS_ROOT/ius82export CDS_LIC_FILE=5280@RHELexport LM_LICENSE_FILE=/home/mentor/modelsim/modeltech/LICENSE.TXTexport LM_LICENSE_FILE=$LM_LICENSE_FILE:/usr/synopsys/synopsys.datexport LM_LICENSE_FILE=$LM_LICENSE_FILE:/home/cadence/cadence610.datexport CDS_Netlisting_Mode=Analogexport LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATHhttp://www.eetop.cn/bbs/images/smilies/default/shy.gifIUS_HOME/tools/libexport PATH=$PATH:/home/mentor/modelsim/modeltech/linuxexport PATH=$PATHhttp://www.eetop.cn/bbs/images/smilies/default/shy.gifMGC_HOME/binhttp://www.eetop.cn/bbs/images/smilies/default/shy.gifVCS_HOME/bin:$DC_HOME/bin:$PT_HOME/binexport PATH=$PATH:$ICC_HOME/bin:$ASTRO_HOME/bin:$ASTRO_HOME/bin/IA.32export PATH=$PATH:$IC_HOME/bin:$IC_HOME/tools/dfII/bin:$IC_HOME/tools/binexport PATH=$PATH:$IUS_HOME/bin:$IUS_HOME/tools/bin:$IUS_HOME/tools/dfII/binalias dv=design_visionalias pt=primetimealias icc='icc_shell -gui'alias as=Astroexport MOZILLA_HOME=/usr/bin/firefox迄今为止，我就安装了这么多软件，都可以使用，大家可以放心。其余synopsy和cadence的软件安装方法同我讲的一样。至于license：IC610的license网上一大堆，自己找去，synopsys的license用EFA Glic0.4b制作。mentor的license网上也是一大堆，很容易找到。估计这么多软件够用了，以后顶多就再安装一个SOC Encounter 8.1。本人郑重申明，想这样的教程，绝对不做成doc文件或pdf文件以附件的形式上传赚大家的信元，那样太黑心了。而且大家也没有见过这么全的安装指导吧。不像某些人，随便一个烂安装教程就用附件来赚大家的信元。最后，对系统说一下，RHEL5.3可以用，但打开VCS的DVE时，无法使用，其他软件都可以。rhel4.7、4.6肯定可以用，这连想都不用想。其他系统，如ubuntu、slackware、mandrive、redflag应该也可以用，但估计会有一些问题，需要你自己去搞定，很麻烦，rpm包的依赖性让人头疼。deb包相对来说可以在线升级下载并安装。