高级数据链路控制HDLC(High-level Data Link Control)广泛应用于数据通信领域,是确保数据信息可靠互通的重要技术。实施HDLC的一般方法通常是采用ASIC器件和软件编程等。HDLC的ASIC芯片使用简易,功能针对性强,性能可靠,适合应用于特定用途的大批量产品中。但由于HDLC标准的文本较多,ASIC芯片出于专用性的目的难以通用于不同版本,缺乏应用灵活性。例如CCITT、ANSI、ISO/IEC等都有各种版本的HDLC标准,器件生产商都还有各自的标准,对HDLC的CRC序列生成多项式等有不同的规定。况且,专用于HDLC的ASIC芯片其片内数据存储器容量有限,通常只有不多字节的FIFO可用。对于某些应用来说,当需要扩大数据缓存的容量时,只能对ASIC芯片再外接存储器或其他电路,ASIC的简单易用性就被抵销掉了。
FPGA是现场可编程门阵列,属于超大规模集成电路,具有丰富的系统门、逻辑单元、块RAM和IO引脚等硬件资源。由于FPGA具有重装载功能,可以在其内部灵活实现各种数字电路设计,甚至可以动态改变其内部设计,动态实现不同的功能。
因此,采用FPGA实现HDLC是一种可行的方法。HDLC通信控制器主要是对数据进行CRC校验、‘0’比特插入和加帧头帧尾操作。
1 “0”比特插入模块
HDLC规程规定信息的传送以帧为单位,每一帧的基本格式如图1所示。
HDLC规程指定采用8 bit的01111110为标志序列,称为F标志。用于帧同步,表示1帧的开始和结束,相邻2帧之间的F,既可作为上一帧的结束,又可作为下一帧的开始。标志序列也可以作为帧间填充字符,因而在数据链路上的各个数据站都要不断搜索F标志,以判断帧的开始和结束。
由于HDLC具有固定的帧格式,以7EH为帧头和帧尾,为了保证透明传输,即只有帧头和帧尾出现连续的6个‘l’,其他地方不允许有连续5个以上的‘l’出现,否则就要进行‘0’比特插入,即只要遇到连续5个‘1’,就在其后插入1个‘O’。根据传输数据量的大小可采用以下2种思路实现‘0’比特插入操作。 |