一种HDLC数据转发的全自动硬件引擎设计
简述hdlc协议
HDLC协议简介HDLC（High-Level Data Link Control）协议是一种数据链路层的协议，用于在点对点和多点网络中的数据传输。
它提供了信道复用、错误检测和纠正、流量控制和数据传输确认等功能。
本文将详细介绍HDLC协议的概念、设计原理、工作方式以及在实际应用中的应用场景。
概念HDLC协议是由国际电信联盟（ITU）制定的一种面向比特同步传输的链路层协议。
它定义了帧的结构、传输模式和控制流程。
HDLC协议可以用于各种不同的物理介质，如同轴电缆、光纤和无线电频谱等。
它被广泛应用在广域网（WAN）和局域网（LAN）中，特别是在X.25、ISDN和PPP等网络协议中。
帧结构HDLC协议使用点对点的通信模式，通信双方分别被称为发送方和接收方。
数据在发送方被分成一系列的帧进行传输，接收方对帧进行接收、检测和处理。
HDLC帧由几个字段组成，如下所示： 1. 标志字段：标志字段由16位或8位的特定比特模式组成，用于标识帧的开始和结束。
2. 地址字段：地址字段用于在多点网络中识别接收方。
3. 控制字段：控制字段指定了帧的类型和控制信息，如传输模式和流量控制方式等。
4. 信息字段：信息字段包含数据部分，用于传输数据。
5. 校验字段：校验字段用于检测帧传输过程中的错误。
6. 填充字段：填充字段用于填充数据，使帧长度满足最小要求。
传输模式HDLC协议定义了三种传输模式：同步传输模式、异步传输模式和透明传输模式。
同步传输模式在同步传输模式下，帧的传输速率是固定的，发送方和接收方的时钟是同步的。
发送方按照时钟周期将数据拆分成一系列的比特，并依次传输。
接收方根据时钟周期对比特进行采样，确保数据的正确接收。
同步传输模式适用于相对稳定的传输环境，如同轴电缆和光纤等。
异步传输模式在异步传输模式下，帧的传输速率是可变的，发送方和接收方的时钟是不同步的。
发送方在帧的开始和结束时添加标志字段，接收方通过检测标志字段来确定帧的起始位置。
基于FPGA技术的HDLC帧收发器的设计与实现的开题报告
基于FPGA技术的HDLC帧收发器的设计与实现的开题报告一、研究背景与意义在现代通信系统中， HDLC（High Level Data Link Control）协议是一种广泛应用的数据链路层协议，在数据传输领域具有重要的意义。
HDLC协议能够实现可靠的数据传输、错误检测和纠错等功能，被广泛应用于各种通信系统中，如计算机网络、通信卫星、传感器网络等。
而在HDLC协议中，帧的生成和解析是其最基本的部分，因此设计一种高效、可靠的HDLC帧收发器技术，对实现基于HDLC协议的数据通信具有重要的意义。
而FPGA（Field-Programmable Gate Array）技术是一种高性能、高灵活性的可编程逻辑器件，具有并行处理能力强、延迟低、功耗小、可扩展性高等特点，被广泛应用于数字电路设计领域。
基于FPGA技术设计和实现HDLC帧收发器，能够实现高速、高效的帧传输和处理，提高通信系统的可靠性和稳定性。
二、研究内容与目标本次研究的主要内容是基于FPGA技术设计和实现一种高效、可靠的HDLC帧收发器，实现对于HDLC帧的收发和解析。
具体包括以下内容：1. HDLC协议的理论分析和研究，了解HDLC帧格式和协议流程，确定设计方案和实现策略；2. FPGA器件的选型和系统设计，包括硬件电路设计和信号处理等方面的内容；3. 基于Verilog HDL进行设计和实现，包括模块化设计、状态机设计、时序控制等；4. 通过仿真和实际硬件测试验证设计的正确性和可行性；本研究的目标是实现一种高效、可靠、具有扩展性的HDLC帧收发器，满足各种通信系统对于数据传输和处理的需求，并且与现有通信系统的兼容性良好。
三、研究方法1. 理论分析法：对HDLC协议进行深入研究和理论分析，确定设计方案和实现策略，为后续的FPGA设计提供理论基础和指导；2. 硬件电路设计法：选用适合的FPGA器件进行系统设计，包括电路设计和信号处理等方面的内容，确定硬件电路结构和信号流程；3. Verilog HDL设计法：基于Verilog HDL进行设计和实现，包括模块化设计、状态机设计、时序控制等，实现HDLC协议的帧收发和解析功能；4. 仿真和测试法：采用Modelsim等仿真工具进行软件仿真，通过实际硬件测试验证设计的正确性和可行性。
HDLC协议
HDLC协议协议名称：HDLC协议协议简介：HDLC（High-Level Data Link Control）协议是一种数据链路层协议，用于在计算机网络中提供可靠的数据传输和错误检测。
它被广泛应用于各种通信领域，包括广域网（WAN）和局域网（LAN）。
协议目的：HDLC协议的主要目的是提供一种高效、可靠的数据链路层协议，以实现数据的可靠传输、错误检测和流量控制。
协议特点：1. 帧结构：HDLC协议使用帧结构来封装数据，每个帧包含起始标志、地址字段、控制字段、信息字段、FCS（Frame Check Sequence）字段和结束标志。
帧结构的定义确保了数据的完整性和可靠性。
2. 点对点和多点连接：HDLC协议支持点对点和多点连接。
在点对点连接中，只有两个节点之间进行通信；而在多点连接中，一个节点可以与多个节点进行通信。
3. 流量控制：HDLC协议使用滑动窗口机制来进行流量控制，以确保发送方和接收方之间的数据传输速率匹配。
发送方根据接收方的确认信息来动态调整发送速率，从而避免数据丢失和网络拥塞。
4. 差错检测：HDLC协议使用CRC（Cyclic Redundancy Check）算法来进行差错检测。
接收方通过计算接收到的数据帧的FCS字段与计算得到的CRC值进行比较，以确定数据是否出现错误。
5. 可靠性：HDLC协议通过使用确认和重传机制来实现数据的可靠传输。
接收方在接收到数据帧后发送确认帧给发送方，如果发送方没有收到确认帧，将会重传数据帧，直到接收方确认接收到数据。
6. 简单性：HDLC协议的设计简单明了，易于实现和使用。
它提供了一套标准的帧结构和控制流程，使得不同厂商的设备可以互相兼容。
协议规范：以下是HDLC协议的标准格式，包括帧结构和控制字段的定义。
1. 帧结构：每个HDLC帧由以下字段组成：- 起始标志（Flag）：一个字节，用于标识帧的开始。
通常为01111110。
- 地址字段（Address）：一个字节，用于标识帧的目的地址。
L-DACS1系统关键技术研究与USRP实现
L-DACS1系统关键技术探究与USRP实现专业品质权威编制人：______________审核人：______________审批人：______________编制单位：____________编制时间：____________序言下载提示：该文档是本团队精心编制而成，期望大家下载或复制使用后，能够解决实际问题。
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基于ARM处理器的HDLC通信的DMA实现
基于 Ａ Ｍ处理器 的 Ｈ 通信 的 Ｄ Ａ实现 Ｒ ＤＣ Ｌ Ｍ
■ 中 国矿 业 大 学 孙 彦 景
以 Ａ ７ Ｄ Ｉ为 内核 的 Ｓ ｍ ｕ ｇ公 司 ￥ Ｃ ５ Ｂ 网络 微 控 制 器 （ ｔ ｒ ｉ ｇ Ｍ Ｕ） 基 础 ， 重 ＲＭ Ｔ Ｍ ａ Ｓ ｎ ３ ４ １ Ｏ Ｎｅ ｗｏ ｋ ｎ Ｃ 为
Ｍ Ｈｚ以 太 网 的 自适 应 连 接 。对 于 网 络 产 品 的 开 发 设
器使 用 缓 冲描 述 符 在 无 ＣＰＵ 干 预 下 控 制 数 据 帧 的
收 发 ；８ 字 （ ＝ ２ｂｔ Ｆ Ｆ 结 构 对 Ｃ Ｕ 和 串行 接 字 ３ ｉ） Ｉ Ｏ Ｐ 口的 数 据 进 行 立 即 存 储 ；物 理 收 发 器 控 制 ＨＤＬ 通 Ｃ
器 为内核的一种 网络微控 制器 （ Ｔ ＮＥ ＭＣ Ｕ，Ｎｅｗ ｒ— ｔ ｏ ｋ
ｉｇ ＭＣＵ） 主 要 用 于 网络 产 品 （ ＨＵＢ、Ｒｏ ｔｒ ｎ ， 如 ｕｅ 、 ＨＯ Ｐ ｍｅ ＮＡ 、 Ｓ ＯＨＯ ） 的 开 发 设 计 。 这 款 Ｍ ＣＵ 在 Ａ Ｍ ７ ＤＭＩ 理 器 的 基 础 上 ， 外 加 ２个 通 道 的 ＨＤ Ｃ Ｒ Ｔ 处 Ｌ 控 制 器 、 ｉＣ 总 线 和 ２个 通 道 串 行 接 口 、 １个 Ｍ ＡＣ ２ 控 制 模 块 以及 统 一 的 Ｍ Ｉ 界 面 ， 提 供 １ Ｍ Ｈｚ １ ０ Ｉ ０ ／０
表 １
计 开 发 中 ， 所 缺 少 的 实 际 上 就 是 深 入 了 解 底 层 操
作 ， 这 样 往 往使 我 们 丢 失 了 创 新 的 机 会 。
本 文 主 要 分 析 如 何 在 硬 件 基 础 上 直 接 进 行 程 序 设 计 ， 介 绍 如 何 在 底 层 进 行 ＨＤＬ 通 信 控 制 操 作 ， Ｃ 以 及 如 何 处 理 数 据 结 构 等 方 面 的 问 题 。 对 于 进 行 驱 动 程 序 的 设 计 以 及 进 行 系 统 设 计 ， 都 提 供 了 很 好 的
HDLC协议概述
HDLC协议概述刘文龙（北京理工大学信息与电子学院）学号2120110886摘要：不同企业和不同公司的产品越来越先进，单板也越来越复杂，单板与单板之间，与终端之间数据传输的容量与可靠性要求也越来越高，简单的通讯方式满足不了要求的。
HDLC 链路控制协议是现在常见的同步协议，为使不了解它的人有一个初步的认识，本文对数据链路层的HDLC协议进行综述介绍，主要内容包括HDLC的发展数据链路控制协议，HDLC协议的主要内容、存在的技术标准以及HDLC的应用和发展前景等。
并重点介绍了HDLC的基本概念及帧格式。
如果想进一步了解，可以参考和查阅其他相关资料。
关键词：HDLC，数据链路层，帧格式，帧结构一HDLC概述1.1 HDLC的发展历史高级数据链路控制（High-Level Data Link Control或简称HDLC），是一个在同步网上传输数据、面向比特的数据链路层协议，它是由国际标准化组织(ISO)根据IBM公司的SDLC(Synchronous Data Link Control)协议扩展开发而成的.其最大特点是不需要数据必须是规定字符集，对任何一种比特流，均可以实现透明的传输。
1974年，IBM公司率先提出了面向比特的同步数据链路控制规程SDLC（S ynchronous Data Link Control）。
随后，ANSI和ISO均采纳并发展了SDLC，并分别提出了自己的标准：1* ANSI的高级通信控制过程ADCCP（Advanced Data Control Procedure），2* ISO的高级数据链路控制规程HDLC（High-level Data Link Contl）。
从此，HDLC协议开始得到了人们的广泛关注，并开始应用于通信领域的各个方面。
1.2 HDLC的特点HDLC是面向比特的数据链路控制协议的典型代表，有着很大的优势：1* HDLC协议不依赖于任何一种字符编码集；2*数据报文可透明传输，用于实现透明传输的“0比特插入法”易于硬件实现；3*全双工通信，有较高的数据链路传输效率；4*所有帧采用CRC检验，对信息帧进行顺序编号，可防止漏收或重份，传输可靠性高；5*传输控制功能与处理功能分离，具有较大灵活性。
基于FPGA的集成式测试系统的设计与实现
based on FPGA is designed，the detailed design of backplane bus is introduced and the key design of
data synchronization，arbitration mechanism and so on are discussed. The design of USB2.0 bus based on
CY7C68013A chip and the transmission mechanism of the function sub card are also introduced. The
backplane bus has a 50 MB/s instantaneous transmission rate and supports the simultaneous operation of
收稿日期：2020-04-13
模块化插卡式结构设计具有以下优点：
1）功能扩展卡的引脚设计基本一致，增强了设
计的兼容性，也利于系统后续设计的可扩展性和可
稿件编号：202004103
作者简介：钱宏文（1975—），男，江苏无锡人，研究员级高级工程师。研究方向：集成电路应用和微系统。
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《电子设计工程》2021 年第 5 期
总 线 后 状 态 机 跳 转 回 初 始 状 态 时 ，6 个 BR 信 号全
高，对应 6 个 BG 信号也全高，等待开始新的一轮 总 线
裁决。
同时传输。功能卡一次获取的数据量为 500 字节，设
计数据缓存 FIFO 位宽为 16 位，为保证数据在传输中
不至丢失，各功能卡的数据缓存 FIFO 深度至少应为
华为产品线介绍ppt课件
多种规格满足多种需求
• 华为公司深刻理解用户需求，为不同类别的用户定制 多种规格的NetEngine路由器。NetEngine 的08系列 被设计定位于主要为网络规模较小的企事业单位提供 组建企业内部骨干网服务，或者为小型ISP提供 INTERNET接入服务。而 NetEngine 的16系列则定位于 大中型企事业内部网的骨干路由器，或者为大型ISP提 供大容量的INTERNET接入服务。
21
Quidway® R3680 路由器
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• Quidway R3640/3680 提供以下网络接口模块 • 1端口 10/100BaseTX 以太网接口模块；
4端口 高速同步串口模块； 4端口 可拆分通道的 CE1/PRI 模块； 4端口 ISDN BRI S/T 接口模块； 8端口 异步串口模块；
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• Quidway(R) NetEngine 系列路由器是一种高端路由器，硬 件采用了高性能处理器和高速总线技术，软件使用华为公 司拥有自主知识产权的VRP系统，支持快速路由、QOS等 新特性，提供丰富的业务接口，包括对语音接口的支持。 Quidway(R) NetEngine 系列路由器与Quidway 1600系列、 Quidway 2500系列、Quidway 2600系列、Quidway 3600 系列等中低端路由器配合，提供完备的IP网络解决方案。
• iManager N2000 数据通信综合网管系统 iManager Quidview 网管系统
7
• Radium综合业务产品系列 • Radium 8750多业务路由交换机
Radium 5500 多业务接入交换机 Radium MA5100 多业务接入器 Radium 5200多业务接入器
计算机四级题库+答案
计算机四级题库+答案一、单选题（共63题，每题1分，共63分）1.OSPF不支持的网络类型是（）。
A、广播网络B、点对点网络C、点对多点网络D、非广播式的网络正确答案：C2.按照国际标准化组织制定的开放系统互连参考模型，实现端用户之间可靠通信的协议层是：（）。
A、会话层B、传输层C、网络层D、应用层正确答案：B3.TCP／IP参考模型的4个层次从低到高的顺序是（）。
A、应用层、传输层、互连层、主机—网络层B、互连层、主机—网络层、传输层、应用层C、应用层、主机—网络层、传输层、互连层D、主机—网络层、互连层、传输层、应用层正确答案：D4.如果要在一个由多网段组成的网络中使用DHCP，则下列说法正确的是（）。
A、就必须在每个网段上各安装一台DHCP服务器B、保证路由器具有前向自举广播的功能C、可以多个网段使用同一个DHCP服务器D、在不同网段之间安装中继器正确答案：C5.从安全属性对各种网络攻击进行分类，阻断攻击是针对（）的攻击。
A、真实性B、完整性C、机密性D、可用性正确答案：D6.DHCP 服务器初始化分配IP 地址的过程分为4个步骤，这4个步骤中数包的类型为（）。
A、4个步骤全部以广播的形式进行B、4个步骤全部以直接帧（有明确的目的地地址和源地址）形式进行C、4个步骤前两个是广播，后两个是直接帧D、4个步骤前两个是直接帧，后两个市广播正确答案：A7.在虚电路服务中分组的顺序（）。
A、总是按发送顺序到达目的站B、到达目的站时可能不按发送顺序C、到达顺序是任意的D、总是与发送顺序相反到达目的站正确答案：A8.可以隔离广播、避免形成广播风暴的网络设备是（）。
A、集线器B、交换机C、网桥D、路由器正确答案：D9.局域网参考模型中，LLC子层提供的服务不包括（）。
A、无确认无连接B、有确认无连接C、有确认面向连接D、无确认面向连接正确答案：D10.CisCo路由器配置中，下面哪一条命令显示接口状态的总结信息（）。
计算机四级习题(含参考答案)
计算机四级习题（含参考答案）一、单选题（共63题，每题1分，共63分）1.下列选项中属于OSPF的优点之一是（）。
A、坏消息不传播B、好消息传播得快C、坏消息传播得快D、仅传播好消息正确答案：C2.开放最短路径优先协议OSPF采用的路由算法是（）。
A、逆向路由算法B、距离矢量路由算法C、静态路由算法D、链路状态路由算法正确答案：D3.高级数据链路控制协议（HDLC）是一种（）。
A、面向字符的异步协议B、面向字符的同步协议C、面向字节的同步协议D、面向比特的同步协议正确答案：D4.（）命令主要的功能是用来检测网络的连通情况和分析网络速度。
A、netstAtB、TrACertC、ipConfigD、ping正确答案：D5.TCP／IP参考模型的4个层次从低到高的顺序是（）。
A、应用层、传输层、互连层、主机—网络层B、互连层、主机—网络层、传输层、应用层C、应用层、主机—网络层、传输层、互连层D、主机—网络层、互连层、传输层、应用层正确答案：D6.虚拟局域网的交换技术不包括（）。
A、分组交换B、帧交换C、信元交换D、端口交换正确答案：A7.下列关于帧中继网络特点的叙述，正确的是（）。
A、采用永久虚电路为多条物理连接提供一个逻辑连接B、采用光纤作为传输介质误码率低C、支持OSI下三层服务并提供部分网络层功能D、用户接入费用高正确答案：B8.无线AP是无线局域网的接入点，它的作用类似于有线网络中的（）。
A、交换机B、路由器C、网桥D、集线器正确答案：D9.在PPP协议中，在链路建立阶段时，接收方收到LCP数据报文的代码域无法识别时，就会向对端发送一个LCP的（）报文。
A、CoDe-RejeCt报文B、ProtoCol-RejeCt报文C、FielD-RejeCt报文D、CoDe-NAK报文正确答案：A10.下列关于异步传输模式ATM的表述中错误的是（）。
A、ATM信元中信息段长度固定为53字节B、ATM网络在信元交换前需建立虚拟连接C、ATM网络不参与任何数据链路层的功能D、ATM物理链路逻辑上分虚路径和虚通道正确答案：A11.指明利用接口传输比特流的全过程以及各项用于传输事件发生的合法顺序的物理层接口特性是（）。
MP7200系列接入中心汇聚路由器
∙MP7200系列接入中心汇聚路由器∙产品类型：路由器∙MP7200系列路由器是迈普公司自主研发的接入中心汇聚路由器，主要面向大型广域网的地市级汇聚和上联、小型广域网的省级汇聚和上联以及用作大型互联网接入平台，包含MP7204，MP7208两款型号，分别具有4个和8个多功能插槽（MIM）。
MP7200系列路由器秉承迈普公司“双核动力”理念，提供完善的网络投资保护设计，轻松实现未来网络的平滑升级和扩展。
MP7200系列路由器可提供强劲的汇聚能力，满足客户大规模汇聚的应用需求；采用全模块化设计，并在主控板上集成了3个千兆光/电可选的以太口，充分释放了功能模块插槽，节约用户投资；使用统一的MyPower-R软件，提供了丰富的网络和链路协议、路由和备份协议、网络安全服务、IP组播协议、SNA/DLSw功能、QoS特性以及网络管理协议，支持BGP 边界网关协议和MPLS功能，可以在网络中担当PE节点或P节点的功能。
MP7200系列路由器可与迈普全系列路由器一起为运营商、金融、政府、能源、交通、教育、军队等行业用户和大中型企业用户提供全方位的广域网解决方案，广泛应用于以上各个行业领域。
MP7200外观图关键特性✁采用业界领先的硬件结构设计✁双核CPU支持大数据量转发✁提供强劲的2M汇聚能力✁标配3个千兆光/电自选的以太接口✁提供两种主控板供用户灵活选择✁支持多个OC3系列的高速端口✁支持多种网络危机处理机制✁提供迈普专利的虚拟路由交换技术✁提供丰富的软件功能✁全面兼容业界主流厂商路由器产品产品特点采用业界领先的硬件系统设计，提升中心接入汇聚层路由器的应用空间采用代表业界芯片领先技术水平的双内核处理器，两个内核分别负责协议处理和数据转发，相互独立互不影响，即使配置复杂的软件功能也不会降低性能；采用双PCI总线架构，高带宽接口直接接入CPU，从而可以接入更多高速板卡，解决了共享总线的性能瓶颈问题；3个高速接口（千兆以太）控制器集成在CPU芯片内，不占用系统总线带宽；采用两个可交织使用的DDR内存通道，能够提供两倍于单通道的内存带宽，使得内存访问不再是瓶颈。
计算机四级试题(附答案)
计算机四级试题（附答案）一、单选题（共63题，每题1分，共63分）1.以下行为不符合对电子信息系统的雷电防护的是（）。
A、设置安全防护地域屏蔽地，应采用阻抗大的导体。
B、设置避雷电网，应以深埋地下、与大地良好相通的金属板作为接地点。
C、一般以交界处的电磁环境有无明显的改变作为划分不同防雷区域的特征。
D、机房最好放在建筑物的中间位置，而且最好避开大楼外侧作为引下线的柱子。
正确答案：A2.IEEE802参考模型的LLC子层提供的虚电路服务属于（）。
A、无确认无连接服务B、无确认面向连接服务C、有确认无连接服务D、有确认面向连接服务正确答案：D3.DNS协议主要用于实现（）。
A、域名到IP地址的映射B、IP地址到域名的映射C、域名到物理地址的映射D、物理地址到域名的映射正确答案：A4.由一组用户群构成、不需要基站、没有固定路由器的移动通信网络是（）。
A、蜂窝通信网B、无线局域网C、ADhoC网络D、虚拟专用网正确答案：C5.下列网络协议中使用端口号“110”的是（）。
A、SMTPB、FTPC、POP3D、DNS正确答案：C6.TCP/IP协议中基于TCP协议的应用程序包括（）。
A、ICMPB、SMTPC、RIPD、SNMP正确答案：B7.广域网中的数据交换技术不包括（）。
A、高速交换B、电路交换C、报文交换D、分组交换正确答案：A8.无线局域网中为实现传输介质共享而采用的协议是（）。
A、CSMA／CAB、FTPC、CSMA／CDD、SDP正确答案：A9.在TCP／IP网络中，站点发送ARP请求所用的方式是（）。
A、单播B、组播C、转播D、广播正确答案：D10.采用广播信道通信子网的基本拓扑中不包括（）。
A、总线形B、树形C、环形D、网状形正确答案：D11.若码字中的信息为8位，编码时外加冗余位为2位，则此编码的效率为（）。
A、4C、0.5D、0.8正确答案：D12.针对数据包过滤和应用网关技术存在的缺点而引入的防火墙技术，这是（）防火墙的特点A、应用级网关型B、代理服务型C、包过滤型D、复合型防火墙正确答案：B13.TRUNK链路上传输的帧一定会被打上（）标记。
基于FPGA的HDLC设计实现
基于FPGA的HDLC设计实现李晓娟;黄翌【摘要】根据某雷达的实际要求在FPGA中设计了HDLC协议处理器,并详述了该协议器的设计构想及具体功能模块的实现.该设计采用分块处理的方法使设计简单灵活,适合于系统移植和借用.试验结果证明设计可行有效,可以满足系统要求.同时对主要功能模块进行了仿真和测试,提供了关键结点仿真波形图及部分原代码.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2007(030)006【总页数】3页(P35-37)【关键词】雷达;HDLC;FPGA;系统移植【作者】李晓娟;黄翌【作者单位】中国电子科技集团第38研究所,安徽,合肥,230031;中国电子科技集团第38研究所,安徽,合肥,230031【正文语种】中文【中图分类】TN951 引言高级数据链路控制规程(High Level Data Link Control,HDLC)是面向比特的同步通信协议,具有差错检测能力强大、高效和同步传输的特点,应用于各种高速数据传输系统中。
实现HDLC通常可采用软件编程或ASIC器件。
软件编程方法功能灵活，通过修改程序就可以适用于不同的HDLC应用。
但程序运行占用处理器资源多，执行速度慢，对信号的时延和同步性不易预测。
软件编程方法一般只能用于个别路数的低速信号处理。
ASIC器件实现方法简单、功能针对性强。
但由于HDLC标准的文本较多，ASIC器件出于专用性的目的难以通用于不同版本，缺乏应用灵活性。
而且，专用于HDLC的ASIC芯片其片内数据存储器(FIFO)容量有限，当需要扩大数据缓存的容量时，只能对ASIC芯片外接存储器或其他电路，使ASIC的简单易用性大大降低。
某雷达要求采用HDLC协议对外传输大量数据，由于系统同时要求在高集成的控制板上完成整机时序、整机控制、信息融合及多类数据传输等功能。
根据实际情况，设计了基于FPGA的HDLC协议控制器。
现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)是采用硬件技术处理信号，又可以通过软件反复编程使用，能够兼顾速度和灵活性，并能并行处理多路信号，实时性能够预测和仿真。
一种自动化设备的控制平台及实现方法[发明专利]
![一种自动化设备的控制平台及实现方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/4ae42fe132d4b14e852458fb770bf78a65293af1.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011491214.5(22)申请日 2020.12.17(71)申请人 珠海市运泰利自动化设备有限公司地址 519180 广东省珠海市斗门区新青科技工业园内B型厂房(72)发明人 甘福根 (74)专利代理机构 广州市红荔专利代理有限公司 44214代理人 王贤义 何承鑫(51)Int.Cl.G05B 19/418(2006.01)(54)发明名称一种自动化设备的控制平台及实现方法(57)摘要本发明提供了一种通用性强、扩展性好、对应用人员要求低的自动化设备的控制平台及实现方法。
本发明所述控制平台包括提供人机交互界面的用户界面层（1）、实现协议解析和事件发布及序列执行的调度的引擎层（2）以及实现硬件驱动的接入的硬件驱动层（3）；本发明方法步骤为：启动平台，加载配置文件并显示；编辑序列并保证其合法性；按照规则将序列分割成序列块；将触发事件的序列注册；运行硬件驱动，解析数据，匹配事件并执行序列；获取对应的函数主体并获取序列的输入参数及输出参数，通过反射执行函数，输出结果数据；通过结果数据提取下一条序列；直至执行序列完毕。
本发明可应用于自动化控制领域。
权利要求书3页 说明书6页 附图3页CN 112650170 A 2021.04.13C N 112650170A1.一种自动化设备的控制平台，其特征在于：该控制平台包括提供人机交互界面的用户界面层（1），实现协议解析、事件发布及序列执行的调度的引擎层（2），及实现硬件驱动的接入的硬件驱动层（3），所述用户界面层（1）包括用于显示主要信息的主界面（11）、用于显示其他插件信息的插件界面显示模块（12）、用于显示硬件驱动层的硬件驱动数据传输实时状态及系统动作日记记录的日记显示界面模块（13）及显示系统状态的状态控制维护模块（14）；所述引擎层（2）包括实现被动触发及内部事件触发的序列执行的事件管理中心（21）、实现硬件控制器数据解析为平台数据的协议解析模块（22）、实现插件接入及维护的插件管理模块（23）、实现文本序列系列解析及结果判断和跳转的序列维护模块（24）、实现序列的调度执行及多线程并发处理的调度模块（25）以及实现数据的维护及存储的数据维护中心（26）；所述硬件驱动层（3）通过网络及运动控制板卡驱动获取设备动作数据或控制设备动作，同时支持按照平台接口实现的其他扩展驱动的接入。
初中信息技术课件计算机网络
应用层
对应OSI的会话层、表示层和 应用层，提供网络应用服务。
计算机网络协议与标准
TCP/IP协议族
DNS协议
包括TCP、UDP、IP、ICMP、ARP等 协议，是互联网的基础协议族。
用于域名解析，将域名转换为IP地址 。
HTTP协议
用于Web浏览器和服务器之间的通信 ，实现网页的浏览和下载。
计算机网络协议与标准
物理层
负责传输比特流，提供物 理连接和硬件接口。
数据链路层
负责将数据组合成帧，进 行差错控制和流量控制。
网络层
负责路由选择和逻辑地址 寻址，实现不同网络之间 的通信。
OSI七层模型
传输层
提供可靠的端到端数据 传输服务，确保数据的
完整性和顺序性。
会话层
负责建立、管理和终止 会话，提供同步和对话
控制功能。
拓扑结构
计算机网络的拓扑结构主要有星型、环型、总线型、树型和网状型等。不同的拓扑结构具有不同的特点和适用场 景。例如，星型拓扑结构易于维护和管理，但中心节点的故障会导致整个网络瘫痪；网状型拓扑结构具有较高的 可靠性和灵活性，但实现和维护成本较高。
02 计算机网络体系结构
OSI七层模型
01
02
03
计算机网络的功能与应用
功能
计算机网络的主要功能包括数据 通信、资源共享、分布式处理、 负载均衡等。
应用
计算机网络的应用非常广泛，包 括电子邮件、远程登录、文件传 输、万维网、电子商务、在线教 育、远程医疗等。
计算机网络的分类与拓扑结构
分类
根据网络覆盖的地理范围，计算机网络可分为局域网（LAN）、城域网（MAN）和广域网（WAN）。根据传输 技术，可分为广播式网络和点对点网络。
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1:; 接 口 #
$配 置 前 /" 个字节的信息 & 设置源地址和目标地址 % $复 位 通 道 % $提 供 统 计 信 息 & 供 1:; 分 析 运 作 情 况 ’ 帧 长 度 存 放 在 34 中 & 发 送 部 分 读 到 34 中 的 帧 长 度 & 按 该 长 度 向 5267 申 请 数 据 %
的 数 据 存 到 5267 内 ! 数 据 取 出 & 从 411?@A 的 其 中 一 个端口发送出去’
件 实 现 " 通 过 自 动 控 制 E4 的 方 式 " 实 现 549: 协 议 的 数 据 重 新 打 包 转 发 # 错 误 处 理 # 重 发 帧 数 据 等 操 作 " 不 必 :0B 干 预 ! 该 设 计 实 现 了 两 个 A:: 口 收 发 全 双 工 # C 个 4:: 口 点 对 点 同 时 收 发 的 高 速 率 # 多 通道设计! 关 键 词 ! A:: 549: E4
% 产品合格测试
集成接口和缩放器产品都是真正的混合信号器件$ 它 们 需 要 =""F 的 高 速 混 合 信 号 电 性 能 测 试 以 确 保 高 质 量 性 能 ’ 现 在 用 于 64: 的 混 合 信 号 测 试 解 决 方 案 几 乎 与芯片设计本身一样复杂’ 数字电路工程师都熟悉数字测试程序的开发$通常 利用这种程序把测试向量输入到自动测试图形发生器 % 670G & 软 件 中 以 生 成 一 个 数 字 测 试 图 形 ’ 也 可 采 用 联 合 测 试 行 动 小 组 % H76G & 标 准 的 边 界 扫 描 和 内 部 扫 描 技 术 以 便 在 数 字 电 路 中 检 测 出 至 少 IC F 的 故 障 率 ’ 在 测 试 这些数字电路时经常使用现有的数字逻辑测试议’ 但是高性能混合信号电路需要)高速*测试以验证其 电 性能 ’测试高 速模 拟电路 需要 测试 开发工 程师 提供的测 试 代 码 和 独 特 的 测 试 硬 件 以 保 证 64: 的 信 号 抖 动 ( 信 噪 比 % 3@; & 和 线 性 误 差 的 精 密 测 量 ’ 高 性 能 混 合 信 号 测 试 平 台具有测试同一集成器件中的高性能模拟电路的能力和 高 速 (多 引 脚 数 字 电 路 的 能 力 ’ 没 有 经 过 高 性 能 混 合 信 号 测试平台严格测试的集成接口产品可能在性能上存在服 从 J’K%2 制 造 工 艺 正 态 分 布 的 大 的 偏 差 ’ ! 电 子 技 术 应 用 " !""# 年 第 $ 期
! 全自动硬件结构设计
硬件结构如图 / 所示# 可划分为 六 大 块 & 966 接 口 的 发 送 模 块 % 966 接 口 的 接 收 模 块 % 166 接 口 的 发 送 模 块 %
.B
欢 迎 网 上 投 稿 !!!"#$%&$%"’& !!!"($%&$%"’)*+’&
! 电 子 技 术 应 用 " ,--. 年 第 / 期
通讯与电视
$去 除 前 /" 个 字 节 的 信 息 % $按 照 协 议 产 生 新 的 /0 位 121 % $按 照 协 议 发 送 数 据 % $在 操 作 正 确 完 成 之 后 & 更 新 34 和 发送指针’
5267 控 制 器 #
$这 一 部 分 实 现 数 据 的 存 取 & 811 接 收 和 发 送 各 / 个 & 411 接 收 9 个 & 411 发 送 / 个 & 共 有 // 个 数 据 申 请 % $考虑到数据流量 &5267采用 /0 位宽 ’
& 提高到崭新水平
灵巧集成是增加高级电视和其它高图像质量显示 器产品合格率的关键’ 由于减少元器件数量可以提高图 像质量 $降低 成本$减 小尺 寸$所 以产品 更易 于制造 ’ 但是上述减少元器件的结果会增加集成电路设计 复杂性’ 除非集成电路设计恰当而且能进行充分的测 试$否则 提高 集成度 的想 法 只 能 带 来 失 望 的 结 果 ’ 因 此 设计工程师必须寻求超过产品设计指标的元器件$以便 保证他们能得到满足新的高级电视要求的可信赖的元 器件’
! 传 统 的 "#$ 实 现 方 式
在 图 = 中 $ 549: 模 块 实 现 一 个 549: 总 线 到 多 个 点 对 点 549: 接 口 之 间 的 数 据 转 发 ’ 将 549: 总 线 的 接 口 称 为 A:: 口 $ 549: 点 对 点 接 口 称 为 4:: 口 ’ 传 统 的 实 现 方 法 如 图 ! 所 示 $ 是 若 干 549: 控 制 器 芯 片 加 一 块
在 传 输 产 品 中 $ /0 -1%2 345 的 基 本 思 路 $ 是 将 /0 数 据 通 过 点 到 点 协 议 % 000 & 直 接 映 射 到 345 帧 $ 从 而 省 掉 了 中 间 复 杂 的 678 层 ’ 具 体 作 法 是 先 把 /0 数 据 报 封 装 进 000 分 组 $ 然 后 再 利 用 高 级 数 据 链 路 控 制 规 程 549: 按 照 ;<:=>>! 的 规 定 组 帧 $ 最 后 将 字 节 同 步 映 射 进 345 包 中 $ 加 上 相 应 的 345 开 销 置 入 378? @ 帧 中 ’ /0 -1%2 的 549: 模 块 ’
缓冲区 起始 地址 &重用缓可 以 自 动 恢 复 和 重 发 & 只 有 发 生 致 命
错 误 & 如 下 溢 时 & 才 需 要 1:; 对 系 统 进 行 复 位 %
811?@A 发 送 出 去 ’ <! = 下 行 数 据 流 如 图 # 所 示 & B4C1 总 线 的 数 据 ! 地 址 匹 配 且 正 确
678 的 大 部 分 功 能 用 硬 件 实 现 # 在 整
个 运 作 过 程 中 # 不 需 要 678 实 时 协 助 # 可 实 现 全 自 动 控 制 # 678 只 需 在 开 始 进行一些初始化和配置工作# 同时为
678 提 供 一 些 统 计 信 息 # 方 便 678 了
解模块数据传送的性能$
966<3> 控 制 &
’实 时 监 控 :1;6 总 线 上 的 变 化 ( ’解 析 正 确 的 :1;6 数 据 包 # 进 行 636 检 查 ( ’接 收 属 于 本 地 址 的 数 据 包 到 2345 内 ( ’在 发 生 错 误 的 情 况 下 # 放 弃 已 经 存 入 2345 内 的 数据( ’在 数 据 包 正 确 接 收 到 2345 之 后 # 产 生 新 01 并 更 新接收指针$
节 % 包 括 源 地 址 ( 目 标 地 址 ( 4:: 端 口 号 ( 帧 长 度 等 & ’ 以 下 行 为 例 $ 549: 控 制 器 在 A:: 接 口 接 收 数 据 后 $ 向
549: 为 000 封 装 的 /0 数 据 包 提 供 定 界 $ 并 用 "======"
表示一帧的开始和结束’ 本文讨论如何用全自动硬件方式实现图 = 中所示
% 收 稿 日 期 # !""L? =! ?=" &
本 刊 邮 箱 # %&’()*+%,*-.,*)
#$
通讯与电视
166 接 口 的 接 收 模 块 % 2345 控 制
器 和 678 接 口 $
966<=> 控 制 &
’仲 裁 166<3> 发 过 来 的 数 据 申请( ’从 2345 内 读 取 数 据 到 内 部 ( ’按 照 要 求 添 加 前 ?- 个 字 节 的 信 息 ( ’按 照 协 议 产 生 新 的 ?@ 位 636 ( ’按 照 协 议 发 送 数 据 ( ’按 照 协 议 进 行 重 发 操 作 ( ’在操作正确完成后 # 更新 01 和发送指针 $
166<=> 控 制 &
’发 送 是 由 自 己 控 制 # 只 需 一 套 逻 辑 # A 个 通 道 轮 流 发送( ’判 断 是 否 有 新 的 数 据 要 发 送 ) 判 断 发 送 指 针 是 否 与接 收指 针一致 *( ’从 2345 内 读 取 数 据 到 内 部 ( ’分 析 前 ?- 个 字 节 的 信 息 # 决 定 A 个 发 送 端 口 的 其 中 ? 个发送(
! 数据流
</ = 上 行 数 据 流
如 图 > 所 示 & 411 接 收 到 的 数 据 ( 9 个 同 时 ) ! 正 确 数 据 存 放 于 5267 内 ! 数 据 取 出 & 添 加 /" 字 节 & 从
<#= 通 过 EF’G 设 置 & 可 以 完 成 自 动 检 测 空 间 和 返 回
="F & 的 接 口 产 品 ’ 如 果 该 接 口 产 品 的 供 应 商 不 能 筛 选
出所有这些不合格产品$那么使用这种产品的电视机制 造 商 就 必 须 对 其 显 示 器 进 行 =""F 的 测 试 $ 因 此 增 加 了 其最终产品的成本’ 谨慎的设计工程师现在都在进一步 发现如何测试集成接口产品的问题以确保只获得最高 质量的产品’
166<3> 控 制 &
’接 收 的 逻 辑 有 A 组 # 可 同 时 接 收 ( ’实 时 监 控 :1;6 点 对 点 的 数 据 变 化 ( ’解 析 正 确 的 :1;6 数 据 包 # 进 行 636 检 查 ( ’接 收 数 据 包 到 2345 内 ( 缓 冲 区 描 述 符 01 # 数 据 就 可 以 存 放 在 2345 中 $ 678 在 这 些 数 据 发 送 时 需 要 指 定 166 通 道 $ 由 于 数 据 量 较 大 # 每 一 帧 都 要 进 行 01 的 处 理 # 且 数 据 申 请 导 致 中 断 处 理 频 繁#软 件很容 易出 错 $ 另 外 # 随 着 单 板 集 成 度 的 提 高 # 966 接 口 的 数 据 量 越 来 越 大 # 166 接 口 的 通 道 也 越 来 越 多 $ 如 果 采 用 传 统 的 678 实 现 方 式 # 就 必 须 不 断 增 加 :1;6 控 制 器 # 所 要 求 的 678 性 能 也 越 来 越 高 # 这 在 技 术 上 难 以 实 现 # 成 本 上也不能接受#因 而必 须确定 一种 更经 济%有效 的技 术 方 式 来 实 现 大 容 量 % 高 效 率 % 低 成 本 的 966 转 发 技 术 $ 采 用 硬 件 方 式 # 无 须 或 尽 量 减 少 678 的 干 预 # 在 966 接 口 实 现 自 动 的 :1;6 数 据 转 发 $ 笔 者 的 目 的 是 将 :1;6 控 制 器 和 ’在 发 生 错 误 的 情 况 下 # 放 弃 已 经 存 入 2345 内 的 数据( ’在 数 据 包 正 确 接 收 到 2345 之 后 # 产 生 新 01 并 更 新 接收指 针 $