基于PCI总线的HDLC通信卡的设计与实现

邓凤军，张 龙，王益忠

（中国卫星海上测控部，江苏 江阴214431）

PCI总线及在其基础上发展起来的CPCI总线，在工业控制、数据采集、信息通信、航空航天等领域得到了广泛的应用。高级数据链路控制（HDLC）是一个在同步网上传输数据并面向位的数据链路层协议，具有透明传输、可靠性高、传输效率高以及灵活性高等特点，可以实现点到点或者点到多点的数据传输，在路由器、网关等通信或者网络设备中应用广泛[1]。为了满足实际工作的需要，并为后续系统升级提供拓展空间，本文设计并实现了一款基于PCI总线、符合HDLC协议的通信卡，以满足高速数据传输的需要。通信卡采用PCI总线控制器实现PCI总线接口设计，采用FPGA实现HDLC通信协议及接口逻辑设计，采用RS-422标准对外通信，实现与外系统的互连。

1 HDLC通信卡总体方案

通信卡主要采用PCI9054和FPGA构成硬件系统，其硬件结构图如图1所示。数据传输流程为：接收数据时，通过RS-422接口芯片接收数据，数据格式满足简化的HDLC协议；通过FPGA内部的HDLC模块进行数据接收和串并转换；然后在本地控制逻辑的控制下通过PCI9054以DMA方式传给上位机，实现数据的接收和判读；发送数据时，上位机软件将数据以DMA方式传给PCI9054再输入FPGA，在其内部HDLC模块的作用下，进行数据并串转换和HDLC协议转换，最后通过RS-422发送器进行电平转换和数据发送。预留SDRAM以满足大容量数据通信需要。

2 HDLC通信卡电路设计

2.1 总线接口设计

PCI总线具有高性能、低成本、开放性、兼容性良好等优点，但PCI总线具有严格的时序关系和电气规范，使得开发工作量和难度比较大。……