基于DSP與FPGA實現(xiàn)的HDLC系統(tǒng)

　HDLC（高級數(shù)據(jù)鏈路控制）廣泛應用于數(shù)據(jù)通信領域，是確保數(shù)據(jù)信息可靠互通的重要技術。實施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(guī)定。專用于HDLC的ASIC芯片其片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器容量有限，通常只有不多字節(jié)的FIFO（先進先出存儲器）可用。對于某些應用來說，當需要擴大數(shù)據(jù)緩存的容量時，只能對ASIC再外接存儲器或其他電路，ASIC的簡單易用性就被抵銷掉了。HDLC的軟件編程方法功能靈活，通過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(zhí)行速度慢，對信號的時延和同步性不易預測。純軟件HDLC一般只能用于個別路數(shù)的低速信號處理。
　　FPGA采用硬件技術處理信號，又可以通過軟件反復編程使用，能夠兼顧速度和靈活性，并能并行處理多路信號，實時性能能夠預測和仿真。
　　
　　DSP采用軟件技術處理信號，也可以反復編程使用。DSP、FPGA芯片雖成本略微高于ASIC芯片，但具有貨源暢通、可多次編程使用等優(yōu)點。在中小批量通信產(chǎn)品的設計生產(chǎn)中，用FPGA和DSP實現(xiàn)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的設計能夠實現(xiàn)HDLC的基本功能并能按照各項標準的規(guī)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(guī)程，其鏈路監(jiān)控功能通過一定的比特組合所表示的命令和響應來實現(xiàn)，這些監(jiān)控比特和信息比特一起以幀的形式傳送。以下是ISO/IEC3309標準規(guī)定的HDLC的基本幀結構。
　　
　　其他的HDLC標準也有類似的幀結構。每幀的起始和結束以“7E”（01111110）做標志，兩個“7E”之間為數(shù)據(jù)段（含地址數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)、信息數(shù)據(jù)）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(shù)據(jù)進行校驗。為了避免將數(shù)據(jù)中的“7E”誤為標志，在發(fā)送端和接收端要相應地對數(shù)據(jù)流和幀校驗序列進行“插零”及“刪零”操作。