HDLC協議芯片PT7A6525及其在交換機中的應用

摘要 在數字程控交換機或網絡設計中，通常采用HDLC高級數據鏈路控制協議。PT7A6525是百利通(Pericom)公司生產的具有2個完全獨立的全雙工信道的HDLC協議處理器芯片。本文介紹了該芯片的原理及其時鐘模式，給出了實際應用中交換網與PT7A6525的連接框圖及信令消息讀寫程序，并對其在數字程控交換機中的應用加以說明。
關鍵詞 HDLC PT7A6525 FIFO 數字程控交換機

1 概 述
??? HDLC協議不依賴于任何一種字符編碼集；數據報文可透明傳輸，用于實現透明傳輸的“0比特插入法”易于硬件實現；全雙工通信，不必等待確認便可連續發送數據，有較高的數據鏈路傳輸效率；所有幀均采用CRC校驗，對信息幀進行順序編號，可防止漏收或重發，傳輸可靠性高；傳輸控制功能與處理功能分離，具有較大的靈活性。
??? 筆者曾撰文介紹過MT8952B，并收到不少讀者對相關問題的咨詢。隨著電子技術的不斷發展，交換機的交換容量要求也越來越高，通信量也越來越大，具有19字節FIFO的MT8952B已遠遠不能滿足用戶的需求。HDLC芯片有64字節FIFO，傳輸信息可以不受限制。PT7A6525 HDLC協議控制器有以下特點：支持2個完全獨立的全雙工HDLC信道，符合X．25第二層標準數據格式，前向序列的產生和檢測，單字節地址識別，具有微處理器端口，靈活操作和控制寄存器，發送和接收有64個字節的FIF0緩沖區，多路數據鏈路握手信號，高速串行時鐘輸出(8 Mbps)，符合ST—BUS的可編程的通道選擇和時隙控制，靈活的協議控制功能，低功耗ISO一CMOS技術。其適用的主要應用領域包括：數據鏈路控制和協議產生，數字設備、PBXs和專用數據網，ISDN基本數據的D通道控制器，數據網絡接口電路的C通道控制器，內部通信處理等。PT7A6525內部結構如圖1所示。

2 PT7A6525寄存器
??? PT7A6525 HDLC協議控制器，處理符合CCITT建議的X．25(第2層)由包交換協議定義的協議結構和幀數據。通過零位插入和刪除技術獲得數據傳輸的透明性。在發送數據的過程中，自動產生HDLC幀標志(OlllllO)和FCS(Frame Check Sequence)幀校驗序列字段以及幀異常中止、信道空閑和其他接收狀態，因而PT7A6525將準備發送的數據自動構成HDLC幀。在接收端，把來自遠方的HDLC幀進行FCS校驗，并恢復原始數據。
??? PT7A6525有2個端口：一個是串行端口，用來發送和接收數據包；另一個是并口，允許在單片機系統總線和協議處理器之間并行傳輸數據。這個接口包括數據總線(D0～D7)、地址總線(A0～A6)、時鐘、片選(CS)和讀／寫控制等，微處理器可以讀／寫協議處理器的各個寄存器。表1給出這些寄存器的地址，寄存器的詳細描述可參考PT7A6525的數據手冊。

3 PT7A6525時鐘模式
??? PT7A6525每個通道支持的時鐘模式有內部時鐘晶振(OSC)模式、獨立的波特率發生器(BRG)和數字脈沖鎖相環(DPLL)模式。可通過設置寄存器產生接收和發送時鐘：內部時鐘產生可以通過OSC、BRG和DPLL獲得，外部時鐘可以通過TxCLK／RxCLK獲得。總之可通過信道配置寄存器1(CCRl)軟件設置產生8種不同的時鐘模式，如表2所列。

??? 本文以外部時鐘模式O為例加以詳細介紹，主要適用于點對點或點對多點連接，分別同步于收發引腳。

4 PT7A6525在交換機中的應用連接圖
??? 本文給出的示例為單板一主網間通信，采用點對多點、主從方式的串行HDLC通信。連接框圖如圖2所示。其中主網控制板的HDLC控制器作為主，其他單板的HDLC作為從。主網控制板的HDLC按地址輪詢其他單板，只有輪詢到的單板可以應答。
??? 單板的接收線經驅動連到HDLC控制器。單板的發送線經驅動后再送到背板。此驅動的輸出受單板的邏輯控制，具體控制分幾種情況：a．上電復位時，邏輯控制為高阻輸出。b．MCU死機時，引起復位，也控制為高阻輸出，以防止單板長期占用總線。c．當輪詢此單板時，單板發送數據前先使能輸出，發送結束后再置為高阻，讓出總線。
??? 單板的HDLC控制器采用的是本文介紹的雙路HDLC芯片PT7A6525直接與HDLC芯片(如主網控制層用PT7A6632)相連。A6～A0為協議控制器的寄存器地址選擇，單片機可以讀／寫這些寄存器，串口可以傳送／接收數據包，也可以連接到數字傳輸媒介或數字接口電路，如MT8972、MT8980等。例如TxD和RxD可以與MT8980的母線相連。

5 PT7A6525數據讀／寫應用實例
??? 根據前面的介紹，參考圖2的應用連接圖(具體接口圖可參考芯片手冊等)可以控制寄存器，達到所需的目的。在實際應用中，文中給出點到點模式的讀取和發送數據子程序實例，以供參考。

5．1 讀取數據
??? PT7A6525數據的讀取在外部中斷里實現。當有數據到達時，INT拉低，微處理器產生中斷，可以在外部中斷服務程序中操作。

在實際應用中，接收的數據可能不正確，這時可以讀取外部中斷寄存器接收溢出標志，若為1，則讀取數據并放棄。若發送的數據不確定字節數，則可以判斷FIFO狀態寄存器中接收FIFO結束標志，這樣就能確保數據的正確性。
5．2 發送數據
??? PT7A6525既可以在中斷里發送數據，也可以在程序執行中發送。假設要發送的數據放入緩沖區t_pt7a6525[MSG_LEN]。在下面的實例中，消息長度MSG_LEN很靈活，可為任意值，可發送超過32字節。注意每次最多發送32字節，在最后發送數據小于32字節時，將命令寄存器的XTF和XME位寫1，表明數據包發送結束。

6 PT7A6525在程控數字交換機中的應用
??? 在程控數字交換機中，最廣泛應用的就是交換信令的傳輸和接收。微處理器根據收到的信令或消息，進行相應的操作。如收到SETUP消息，需發送SETUP ACKNOWLEDGE。再根據消息的不同，進行不同的話路接續、語音接續、電路控制等。而在程控數字交換機應用中，尤其是標準的信令如N0．7、DSSl信令，局問的通信量較大，1條協議鑒別語(protocol discriminator)多數需要32字節甚至更多，文中給出Q．931協議鑒別語中的消息建立(SETUP)實例供參考。
??? Q．93l協議規定了每個消息要包含協議鑒別語(pro—tocol discriminator)、呼叫參考(call reference)、消息類型(message type)、其他信息單元(0ther information ele—ments，as required)幾部分，如下所示：