符合中國(guó)移動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議轉(zhuǎn)換器中的HDLC協(xié)議的FPGA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

        隨著通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，使我國(guó)用現(xiàn)有的E1資源來傳輸以太網(wǎng)業(yè)務(wù)成為廣泛的應(yīng)用。以太網(wǎng)數(shù)據(jù)要通過E1線路傳輸就必須對(duì)以太網(wǎng)凈荷數(shù)據(jù)進(jìn)行幀封裝，才能從E1線路上恢復(fù)出以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀，完成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的交換。通常，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)是通過HDLC協(xié)議或GFP協(xié)議來進(jìn)行封裝的。本文介紹了中國(guó)移動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議轉(zhuǎn)換器中以太網(wǎng)到單路E1轉(zhuǎn)換器HDLC協(xié)議封裝的FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列）設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

通用HDLC協(xié)議介紹


        HDLC（High Level Data Link Control）協(xié)議是通信領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的協(xié)議之一，它是面向位的高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程，具有差錯(cuò)檢測(cè)功能強(qiáng)大、高效和同步傳輸?shù)奶攸c(diǎn)。其幀結(jié)構(gòu)如圖1所示。

        其中，F(xiàn)為起始標(biāo)志和結(jié)束標(biāo)志，定義為“01111110”，作為幀同步標(biāo)志。兩HDLC幀間至少包含一個(gè)“01111110”。A為接收地址，C為控制字，Info為信息字段，是長(zhǎng)度可變的凈荷數(shù)據(jù)，F(xiàn)CS為對(duì)A+C+Info進(jìn)行CRC校驗(yàn)的結(jié)果。A+C+Info+FCS就構(gòu)成了HDLC幀透明傳輸?shù)膬艉蓛?nèi)容。為了防止HDLC幀凈荷中出現(xiàn)幀同步標(biāo)志，協(xié)議規(guī)定，在發(fā)送端，如果HDLC幀的凈荷中出現(xiàn)5個(gè)連續(xù)的“1”時(shí)，在第5個(gè)“1”后自動(dòng)插入一個(gè)“0”；在接收端，當(dāng)HDLC幀同步后，如果在幀凈荷比特流中檢測(cè)到連續(xù)5個(gè)“1”時(shí)，要自動(dòng)將第5個(gè)“1”后的“0”刪除。從而保證了HDLC凈荷良好的傳輸特性。

        HDLC標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議較多，如CCITT、ANSI、ISO/IEC等。各種標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)別之一就是CRC校驗(yàn)處理的差異，體現(xiàn)如下：

1. 幀校驗(yàn)序列位數(shù)不同，如CRC16和CRC32。
2. CRC生成多項(xiàng)式不同，如對(duì)于CRC16，CCITT標(biāo)準(zhǔn)的多項(xiàng)式是x16+x12+x5+1;ANSI標(biāo)準(zhǔn)的多項(xiàng)式是x16+x15+x2+1。
3. CRC校驗(yàn)寄存器的初始值不同，初始值為全“0”，或?yàn)槿?ldquo;1”。
4. CRC計(jì)算結(jié)果發(fā)送方式不同，如直接把CRC結(jié)果發(fā)送，或把CRC結(jié)果取反發(fā)送。