HDLC的DSP與FPGA實(shí)現

　　引言

　　HDLC(高級數據鏈路控制)廣泛應用于數據通信領(lǐng)域，是確保數據信息可靠互通的重要技術(shù)。實(shí)施HDLC的一般方法通常是采用ASIC器件或軟件編程等。

　　HDLC的ASIC芯片使用簡(jiǎn)易，功能針對性強，性能可靠，適合應用于特定用途的大批量產(chǎn)品中。但由于HDLC標準的文本較多，ASIC芯片出于專(zhuān)用性的目的難以通用于不同版本，缺乏應用靈活性。有的芯片公司還有自己的標準，對HDLC的CRC(循環(huán)冗余碼校驗)序列生成多項式等有不同的規定。專(zhuān)用于HDLC的ASIC芯片其片內數據存儲器容量有限，通常只有不多字節的FIFO(先進(jìn)先出存儲器)可用。對于某些應用來(lái)說(shuō)，當需要擴大數據緩存的容量時(shí)，只能對ASIC再外接存儲器或其他電路，ASIC的簡(jiǎn)單易用性就被抵銷(xiāo)掉了。 HDLC的軟件編程方法功能靈活，通過(guò)修改程序就可以適用于不同的HDLC應用。但程序運行占用處理器資源多，執行速度慢，對信號的時(shí)延和同步性不易預測。純軟件HDLC一般只能用于個(gè)別路數的低速信號處理。

　　FPGA采用硬件技術(shù)處理信號，又可以通過(guò)軟件反復編程使用，能夠兼顧速度和靈活性，并能并行處理多路信號，實(shí)時(shí)性能能夠預測和仿真。

　　DSP采用軟件技術(shù)處理信號，也可以反復編程使用。DSP、FPGA芯片雖成本略微高于A(yíng)SIC芯片，但具有貨源暢通、可多次編程使用等優(yōu)點(diǎn)。在中小批量通信產(chǎn)品的設計生產(chǎn)中，用FPGA和DSP實(shí)現HDLC功能是一種值得采用的方法。

　　HDLC的幀結構和CRC校驗

　　為了使FPGA的設計能夠實(shí)現HDLC的基本功能并能按照各項標準的規定靈活采用不同的CRC校驗算法，首先看一下HDLC基本的幀結構形式。

　　HDLC是面向比特的鏈路控制規程，其鏈路監控功能通過(guò)一定的比特組合所表示的命令和響應來(lái)實(shí)現，這些監控比特和信息比特一起以幀的形式傳送。以下是ISO/IEC 3309標準規定的HDLC的基本幀結構。

　　其他的HDLC標準也有類(lèi)似的幀結構。每幀的起始和結束以"7E"(01111110)做標志，兩個(gè)"7E"之間為數據段(含地址數據、控制數據、信息數據)和幀校驗序列。幀校驗采用CRC算法，對除了插入的"零"以外的所有數據進(jìn)行校驗。為了避免將數據中的"7E"誤為標志，在發(fā)送端和接收端要相應地對數據流和幀校驗序列進(jìn)行"插零"及"刪零"操作。