基才HDLC协议的SDH传输系统板间通信的设计
发布时间:2008/5/27 0:00:00 访问次数:765
    
    
    来源:国外电子元器件 作者:张剑伟 唐斌 刘毅
    
    摘 要:针对sdh传输系统板间通信传统设计方法的不足,介绍一种采用hdlc协议进行设计的新方法.并在mpc852t型嵌入式微处理器上得以实现。严格的验证证明其在可靠性和传输速率方面获得了很好的性能。
    
    关键词:uart:hdlc:sdh:嵌入式微处理器;scc
    
    1 引言
    
    板间通信总线是决定sdh系统设备是否稳定可靠工作的关键技术之一。板间通信的物理层信道不可能不发生差错.必须选择合适的数据链路层协议克服有差错的信道。sdh系统网元内的板间通信受成本和复杂性的限制,一般都建议采用单板mcu系统内置的串行通信机制来完成,mcu器件内置的通信接口中,以传统的uart串行通信接口较为常见,uart异步串行通信理论上最大的速率为115 200b/s,因而传输效率低下,只适合板间简单信息的互通。随着单板软件复杂程度的提高.通过板间通信总线传递的带宽要求也会不断增加:同时随着系统变得更加复杂,板间通信总线报文本身的长度也在不断增加中,板间的通信数据流量越来越大.对板间通信总线的传输要求也不断提高。针对uart方式速率上的不足,拟对hdlc协议进行研究.并选用motormla 的mpc852t型处理器.利用其对hdlc协议的支持,尝试采用hdlc协议进行板间通信,验证其在可靠性、通信速率等方面的改善。
    
    2 hdlc在sdh传输系统中的运用
    
    hdlc(high一level data link control proeedures,高级数据链路控制规程)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。hdlc按照包含地址、控制、信息、crc(称为帧)的标准格式进行发送和接收。所有的帧以1个开始标志(0x7e)开始,以1个结束标志(0x7e)结束。在开始和结束标志之间。1个帧包含地址域(a)、控制域(c)、o到5000字节的信息域(i)(可选)和fcs域,hdlc的帧结构如下:
    
    
    hdlc以1个独特的二进制系列01111111o(0x7e)来确定帧首(opening flag)、帧尾(closingflag).经过编码在1个帧的开始和结束标志之间的其他部分杜绝了出现5个连续的“l”。
    
    地址域(a)用于多点通讯方式时设定站地址。帧接收时如果地址域(a)与本站不匹配.该帧不会被接收。还有1个值得注意的是。fcs域.采用循环冗余校验((2rc)除标志域外的所有其他域的校验值。hdi£通过:fcs域来保证数据的可靠传输。关于hdlc的详细资料请参阅参考文献。
    
    sdh系统是目前电信系统中的主要传输手段,它由一些sdh网元组成.在光纤上进行同步信息传输、复用和交叉连接。传统的sdh网元结构如图1所示。
    
    
    
    在图1所示系统中.网元控制板ncp单元部件是sdh系统的重要组成部分.系统内部各功能单板的性能、告警等信息要通过该单元送到网管。同时网管的一些命令也必须通过。ncp下发到各单板。系统中板间通信组成了1个典型的多机系统.ncp单元为多机通信系统中主机.其他部件为从机。
    
    ncp单元和其他部件通信可靠性要求高.信息量大而且实时性要求高。而sdh系统网元的背板总线线路长度相对较长.所以不得不考虑电磁干扰、信号完整性、阻抗匹配、电平选择等问题。传统的uart通信显然无法胜任。以hdlc协议的优越性能,可以实现高可靠和高效的板间通信。
    
    3 sdh传输系统板间通信设计
    
    3.1 mpc852t
    
    mpc85t是mpc866 powerouicc系列中的一款嵌入式通信处理器。mpc852t内核主频可达100mhz.内部集成了cpu核(powerquicc)、系统接口单元(siu)和通信处理器(cpm)3个模块,由于它成本低、通信能力强、多种通信协议能灵活接口,因而特别适合于通信和网络应用。mpc852t pow-erquicc集成了2个处理块,1个处理块是嵌入式power pc核.另1个是risc controller。系统框图如图2所示。
    
   &nb
    
    
    来源:国外电子元器件 作者:张剑伟 唐斌 刘毅
    
    摘 要:针对sdh传输系统板间通信传统设计方法的不足,介绍一种采用hdlc协议进行设计的新方法.并在mpc852t型嵌入式微处理器上得以实现。严格的验证证明其在可靠性和传输速率方面获得了很好的性能。
    
    关键词:uart:hdlc:sdh:嵌入式微处理器;scc
    
    1 引言
    
    板间通信总线是决定sdh系统设备是否稳定可靠工作的关键技术之一。板间通信的物理层信道不可能不发生差错.必须选择合适的数据链路层协议克服有差错的信道。sdh系统网元内的板间通信受成本和复杂性的限制,一般都建议采用单板mcu系统内置的串行通信机制来完成,mcu器件内置的通信接口中,以传统的uart串行通信接口较为常见,uart异步串行通信理论上最大的速率为115 200b/s,因而传输效率低下,只适合板间简单信息的互通。随着单板软件复杂程度的提高.通过板间通信总线传递的带宽要求也会不断增加:同时随着系统变得更加复杂,板间通信总线报文本身的长度也在不断增加中,板间的通信数据流量越来越大.对板间通信总线的传输要求也不断提高。针对uart方式速率上的不足,拟对hdlc协议进行研究.并选用motormla 的mpc852t型处理器.利用其对hdlc协议的支持,尝试采用hdlc协议进行板间通信,验证其在可靠性、通信速率等方面的改善。
    
    2 hdlc在sdh传输系统中的运用
    
    hdlc(high一level data link control proeedures,高级数据链路控制规程)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。hdlc按照包含地址、控制、信息、crc(称为帧)的标准格式进行发送和接收。所有的帧以1个开始标志(0x7e)开始,以1个结束标志(0x7e)结束。在开始和结束标志之间。1个帧包含地址域(a)、控制域(c)、o到5000字节的信息域(i)(可选)和fcs域,hdlc的帧结构如下:
    
    
    hdlc以1个独特的二进制系列01111111o(0x7e)来确定帧首(opening flag)、帧尾(closingflag).经过编码在1个帧的开始和结束标志之间的其他部分杜绝了出现5个连续的“l”。
    
    地址域(a)用于多点通讯方式时设定站地址。帧接收时如果地址域(a)与本站不匹配.该帧不会被接收。还有1个值得注意的是。fcs域.采用循环冗余校验((2rc)除标志域外的所有其他域的校验值。hdi£通过:fcs域来保证数据的可靠传输。关于hdlc的详细资料请参阅参考文献。
    
    sdh系统是目前电信系统中的主要传输手段,它由一些sdh网元组成.在光纤上进行同步信息传输、复用和交叉连接。传统的sdh网元结构如图1所示。
    
    
    
    在图1所示系统中.网元控制板ncp单元部件是sdh系统的重要组成部分.系统内部各功能单板的性能、告警等信息要通过该单元送到网管。同时网管的一些命令也必须通过。ncp下发到各单板。系统中板间通信组成了1个典型的多机系统.ncp单元为多机通信系统中主机.其他部件为从机。
    
    ncp单元和其他部件通信可靠性要求高.信息量大而且实时性要求高。而sdh系统网元的背板总线线路长度相对较长.所以不得不考虑电磁干扰、信号完整性、阻抗匹配、电平选择等问题。传统的uart通信显然无法胜任。以hdlc协议的优越性能,可以实现高可靠和高效的板间通信。
    
    3 sdh传输系统板间通信设计
    
    3.1 mpc852t
    
    mpc85t是mpc866 powerouicc系列中的一款嵌入式通信处理器。mpc852t内核主频可达100mhz.内部集成了cpu核(powerquicc)、系统接口单元(siu)和通信处理器(cpm)3个模块,由于它成本低、通信能力强、多种通信协议能灵活接口,因而特别适合于通信和网络应用。mpc852t pow-erquicc集成了2个处理块,1个处理块是嵌入式power pc核.另1个是risc controller。系统框图如图2所示。
    
   &nb