HDLC协议原理及FPGA实现研究

高级数据链路控制(HDLC)协议是在数字通信领域中广泛应用的协议之一,用以在远程用户之间实现资源共享和信息交互。HDLC协议是一种面向比特流的数据链路层协议,其特点有高效性、可靠的透明传输以及强大的差错检测功能。文章介绍了HDLC协议的帧结构,并研究了HDLC协议在发送端如何组帧以及接收端实现解帧的过程,提出一种利用FPGA编程实现HDLC协议的硬件处理方法,将编写的代码下载到Xilinx FPGA芯片中并测试通过,证实了HDLC协议利用FPGA实现的可行性。与HDLC专用芯片相比,该方法可靠性高、灵活性好以及实现简单,具有良好的应用前景。

HDLC协议一致性测试系统的研究

HDLC协议一致性测试是保证不同厂家生产的HDLC通信设备之间实现互联、互通和互操作的前提;在对协议一致性测试基本工作原理进行简要分析的基础上,提出了HDLC协议一致性测试的基本方法以及测试过程中基于FSM模型的数据收发处理机制;并在实验室环境下构建了一致性测试硬件平台,设计了测试准备、测试执行和测试评估相关环节所涉及的基本软件功能模块,完成了HDLC协议一致性测试的基本功能;实际运行和测试结果表明,所设计的测试系统达到了预期结果;目前,该系统已成功应用于高速动车组上的通信测试,测试案例可以根据实际需求进行添加、删除和修改,提高了一致性测试的灵活性和完备性。

基于HDLC协议的图像实时压缩传输技术研究

针对航天某领域视频监测需求,解决在图像传输过程中误码率较高,传输链路可靠性较低的问题,提出了一种基于HDLC协议的图像实时压缩传输系统;在给出系统体系结构的基础上,对视频压缩算法、码流控制和环形缓冲区算法进行了研究分析,介绍了图像实时压缩传输技术的设计和软件实现方法,采用多线程技术设计了两种视频监测模式,采取编码器结构优化和压缩算法优化等技术途径,保证图像压缩的实时性和正确性,实现了多路视频的单路切换和多路并行两种模式下的视频监测技术;该系统保证了码流的平稳发送并按照HDLC协议传输至测试台控制单元中,连续运行5小时内无图像丢帧,并能够准确地表达剧烈突变的运动,性能可靠,在应用中取得了良好的效益。

基于FPGA的HDLC与RS485通信网关的设计

针对CRH2型动车组国产化制动控制单元的联网问题,分析了列车通信终端(Terminator)装置与制动控制单元(BCU)之间的通信方式,设计一种用于国产化BCU的通信网关,实现列车通信终端装置(HDLC协议)与国产化BCU(RS485协议)的通信协议的转换。最后在进口BCU试验台上,验证了通信网关功能的完整性。

HDLC协议在FPGA通信系统中的实现

设计了一种基于高级数据链路(HDLC)协议的数据通信系统,并将HDLC协议在现场可编程门阵列(FPGA)中实现。该系统可有效利用FPGA片内硬件资源,无需外围电路,高度集成且操作简单。着重介绍了系统中最重要的协议发送、接收模块以及"0"比特的插入删除模块的实现方法。

HDLC协议的FPGA实现方法

基于机载嵌入式环境的高可靠性需要,提出了一种在FPGA中实现HDLC协议的方法,详细说明了HDLC协议发送和接收的实现过程,并进行了仿真验证。与专用ASIC芯片比较,方法具有可靠性高、实现简单以及灵活性好的优点,实践表明具有良好的应用前景。

HDLC协议IP核的设计与实现

文中针对专用ASIC芯片实现HDLC协议针对性强,使用不灵活等特点,提出了使用FPGA IP核来实现HDLC接口的设计方案。HDLC IP核包括3个模块:对外接口模块、接收模块和发送模块。IP核接收到新数据后存入接收FIFO,对外接口模块将接收到的数据通过总线将数据送入数据处理单元;当需要发送数据时数据处理单元通过总线将数据存入发送FIFO,启动发送模块将数据送出。接收和发送模块自动完成数据的"插零"及"删零"操作。仿真结果表明该IP核能够正确的接收和发送数据。该方法已在某雷达天线的同步引导数据的收发通信链路中,成功实现了双向数据通信。

基于FPGA+ARM的HDLC协议控制器的设计与实现

针对飞控模拟装置中基于HDLC协议通信需求,完成了一种新的基于FPGA+ARM架构HDLC协议控制器的设计。文中首先介绍了HDLC协议的帧结构和循环冗余校验(CRC)原理,然后结合FPGA可进行任意数据宽度操作和ARM编程简单灵活的优点,有效实现了符合HDLC协议的帧结构和CRC校验的应用方法,满足HDLC协议要求。应用结果表明设计能够很好地满足各项功能指标的技术要求。

HDLC协议RS-485总线控制器的FPGA实现

介绍了以HDLC协议控制为基础的RS-485总线通信控制器,采用VHDL语言在RTL级设计,并在单片FPGA上实现.该控制器具有两个独立的全双工通道,通过存储器管理单元共用片内4KB双口RAM,与CPU进行数据交换.内建中断管理模块,可以工作在查询模式或中断模式.CPU可通过内部ISA总线接口,对片内RAM地址、本站站址、收发数据长度、数据的波特率等编程控制.工作时钟为40MHz时,各通道波特率最高可达10MHz.实际应用表明,此控制器设计合理,工作可靠.

HDLC/UART通信网关的设计

为了实时监控地铁设备的工作状态,设计了HDLC/UART通信网关,并通过UART接口与监控系统相连。监控系统通过通信网关与设备进行通信,并以可视化的方式实时显示出设备的工作状态。该文分析了HDLC协议的帧结构和特点,设计了以STC89C52单片机为核心的硬件电路,完成了软件编程,并为监控系统编写了上位机程序。在地铁上验证设计的通信网关运行可靠。

基于HDLC协议的列车网络接口单元设计与实现

简要阐述HDLC网络基本通信原理的基础上,介绍了基于HDLC协议的列车网络接口单元的软硬件设计。硬件部分主要基于嵌入式CPCI总线和协议控制器SAB82532实现了通信网卡的设计;软件部分主要完成了HDLC通信网卡板级通道驱动软件和应用层通信软件的设计,并在此基础上,通过封装设计后的API驱动函数的调用,实现了实验室环境下HDLC通信测试功能。测试结果表明,设计的HDLC网络接口单元基本满足了通信要求,达到了预期目标。

HDLC协议在分析CTCS-3无线通信超时中的应用

阐述HDLC协议在CTCS-3无线通信协议栈中的位置和作用,提出从GSM-R网络信令和列控业务数据二个层面分析CTCS-3无线通信超时故障。在研究HDLC数据链路的建立、维持和释放过程及差错处理机制的基础上,给出了利用HDLC协议定位CTCS-3无线通信超时的方法。

HDLC规程中混合ARQ体制研究

计算机的广泛应用,导致数据通信业务的不断增加。方便、灵活、高效率的传输控翻规程就显得十分重要,HDLC 规程是满足要求,且普遍使用的一种。HDLC 规程中的差错控制方式为ARQ,为满足某些系统的特点,降低ARQ 系统的重传概率,以保证信息的连贯性和实时性,本文提出了一种改进的混合ARQ 差错控制体制,并给出了几种具体的前向纠错码型。

高级数据链路控制(HDLC)的操作行为研究

高级数据链路控制(HDLC)是重要的数据链路控制协议之一,HDLC不仅使用最广泛,而且它还是其他许多重要数据链路控制协议的基础。为了更好地提高高速网络的性能与服务质量,在此主要对HDLC的操作行为进行研究。详细解释HDLC的三个阶段的操作,并用范例对HDLC的操作原理进行了说明,易于理解接受。

基于HDLC通信协议的CFSK板替代接口适配设计

CTCS3-300H型ATP车载设备安全计算机通过HDLC通信接口与外围子系统进行信息交互,具有成熟稳定的特点。CTCS2-200C型ATP车载设备的CFSK板通信接口为串口RS-422,为了使CTCS2-200C型ATP车载设备的CFSK板在CTCS3-300H型ATP车载设备中实现轨道电路读取功能,需要进行接口适配设计与开发。通过设计轨道电路子系统通信板卡(简称:TCB板)实现串口RS-422和HDLC通信接口的转换功能,使得CFSK板适配CTCS3-300H型ATP车载设备安全计算机。

通信测试卡中HDLC协议控制器的设计与实现

针对当前实现HDLC协议控制器的一般方法中存在的一些弊端,提出了一种利用FPGA简化HDLC协议控制器的硬件处理方法。利用VHDL语言,分别设计了发送模块和接收模块,并详细介绍了各个模块的工作原理和组成以及仿真结果。试验结果表明,FPGA简化了HDLC协议,模块编程简单且易于修改,具有良好的应用前景。

基于FPGA的液体火箭发动机控制监测系统研制

随着液体火箭发动机内部结构日益复杂,传统的控制遥测模式难以满足测控需求;针对液体火箭发动机的智能化需求,为实现高效的发动机状态管理和运行参数的实时监测,研制了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的控制监测系统;该系统拥有24路发动机驱动控制能力,具备32路信号同步采集、实时处理与存储能力,能够实现同步RS422总线通讯,并具有HDLC(High-Level Data Link Control)协议数据的编解码能力;实验结果表明,该系统能够对发动机阀门进行驱动控制及发动机状态参数的实时采集,实现基于HDLC协议的数据通讯;以硬件为核心的控制监测系统提高了发动机电器系统的集成性,提升了系统可靠性,为发动机健康管理、故障诊断算法的搭载奠定硬件基础。

Linux下HDLC通道网络设备驱动的设计

文章以SHDSL嵌入式通信设备开发为例,阐述了在Linux中网络设备驱动的基本设计思想。详细介绍了利用MPC850DE中的SCC控制器实现HDLC通信模块的开发过程,并用动态加载到Linux内核的方式,实现系统的优化。其中HDLC通道为以太网和信令网之间提供数据链路支持,是该设备嵌入式系统开发的关键。

故障安全消息传输系统的HDLC规程子集选择

介绍了ＨＤＬＣ规程类别，描述了如何根据数据链路层服务质量要求及物理层通信结构参数。

基于HDLC和FR分析通信环境对协议设计的影响

协议设计质量的好坏直接关系到所开发出来的协议功能、性能等是否满足用户需求,以及协议后期维护成本。通信环境是协议设计需要优先考虑的问题。只有充分了解和定义了协议运行的通信环境,才能准确地设计出协议的其它元素,保证协议在功能上和性能上满足用户的需求。基于此,重点讨论了高级数据链路控制协议(HDLC)和帧中继(FR)两种协议的运行环境和特点,通过与其他协议的对比,总结了通信环境对协议设计可能产生的影响。只有从通信环境中的用户需求、(n-1)层通道性质等各方面去把握协议将来的运行环境,才能设计出实际可行的协议。