符合中国移动标准协议转换器中的HDLC协议的FPGA设计与实现

        随着通信与网络技术的不断发展，使我国用现有的E1资源来传输以太网业务成为广泛的应用。以太网数据要通过E1线路传输就必须对以太网净荷数据进行帧封装，才能从E1线路上恢复出以太网数据帧，完成以太网数据的交换。通常，以太网数据是通过HDLC协议或GFP协议来进行封装的。本文介绍了中国移动标准协议转换器中以太网到单路E1转换器HDLC协议封装的FPGA（现场可编程逻辑阵列）设计与实现。

通用HDLC协议介绍


        HDLC（High Level Data Link Control）协议是通信领域应用最广泛的协议之一，它是面向位的高级数据链路控制规程，具有差错检测功能强大、高效和同步传输的特点。其帧结构如图1所示。

        其中，F为起始标志和结束标志，定义为“01111110”，作为帧同步标志。两HDLC帧间至少包含一个“01111110”。A为接收地址，C为控制字，Info为信息字段，是长度可变的净荷数据，FCS为对A+C+Info进行CRC校验的结果。A+C+Info+FCS就构成了HDLC帧透明传输的净荷内容。为了防止HDLC帧净荷中出现帧同步标志，协议规定，在发送端，如果HDLC帧的净荷中出现5个连续的“1”时，在第5个“1”后自动插入一个“0”；在接收端，当HDLC帧同步后，如果在帧净荷比特流中检测到连续5个“1”时，要自动将第5个“1”后的“0”删除。从而保证了HDLC净荷良好的传输特性。

        HDLC标准的协议较多，如CCITT、ANSI、ISO/IEC等。各种标准的区别之一就是CRC校验处理的差异，体现如下：

1. 帧校验序列位数不同，如CRC16和CRC32。
2. CRC生成多项式不同，如对于CRC16，CCITT标准的多项式是x16+x12+x5+1;ANSI标准的多项式是x16+x15+x2+1。
3. CRC校验寄存器的初始值不同，初始值为全“0”，或为全“1”。
4. CRC计算结果发送方式不同，如直接把CRC结果发送，或把CRC结果取反发送。