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　　隨著計算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，人們對高帶寬需求不斷增加，接入DDN(Digital Data Network)網(wǎng)、幀中繼網(wǎng)等高速通信網(wǎng)的應(yīng)用也越來越普遍。E1是我國電信傳輸網(wǎng)一次群使用的傳輸標(biāo)準(zhǔn)，速率是2.048 Mb/s。實現(xiàn)多路接口與E1協(xié)議的相互轉(zhuǎn)換，將可以把多種設(shè)備同時連接至高速的E1線路。本文基于FPGA(Field Programmable Gate Array)、嵌入式微處理器設(shè)計了一個多路接口與E1的協(xié)議轉(zhuǎn)換器，實現(xiàn)RS 232，RS 449，V.35等接口數(shù)據(jù)在E1線路上的高速傳輸。

　　1 系統(tǒng)原理

　　1.1 系統(tǒng)描述

　　多路接口與E1協(xié)議轉(zhuǎn)換示意圖如圖1所示。在發(fā)送端，將多路接口數(shù)據(jù)按照一定順序合并成一路符合E1協(xié)議的數(shù)據(jù)在E1信道上進(jìn)行傳輸，在接收端，將接收到的E1信號再按發(fā)送端順序分成多路接口數(shù)據(jù)。

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　　1.2 多路接口數(shù)據(jù)映射到E1幀的方法

　　E1是一種典型的時分復(fù)用結(jié)構(gòu)，一個E1時分復(fù)用幀劃分為32個相等的時隙，編號為CH0～CH31，其中時隙CH0用作幀同步用，時隙CH16用來傳送信令。其余的時隙用來傳送有效數(shù)據(jù)。

　　通過將不同的接口數(shù)據(jù)插入不同的數(shù)據(jù)時隙，把多路接口數(shù)據(jù)編成一個E1數(shù)據(jù)幀，實現(xiàn)多路接口與E1的協(xié)議轉(zhuǎn)換。

　　將多路接口數(shù)據(jù)映射到E1時隙中，需要根據(jù)每路接口的速率進(jìn)行時隙分配，也就是將E1的一個或多個時隙分配給一路接口使用，分配的時隙速率不小于接口速率(每個時隙的速率相當(dāng)于64 Kb/s)，DTE(Data Terminal Equipment)與DCE(Data Communications Equipment)設(shè)備端時隙分配設(shè)置必須一致。由于協(xié)議轉(zhuǎn)換器沒有自適應(yīng)接口速率的功能，因此時隙的分配通過一個軟件界面由使用者完成。

　　為了實現(xiàn)對時隙的分配，設(shè)置30個4位的時隙分配寄存器。CPU根據(jù)使用者的時隙分配設(shè)置，生成30個數(shù)據(jù)時隙地址并寫入對應(yīng)時隙分配寄存器。數(shù)據(jù)時隙地址表示的是該數(shù)據(jù)時隙傳送的是哪個接口的數(shù)據(jù)。在發(fā)送端，根據(jù)該地址從相應(yīng)接口讀取數(shù)據(jù)插入對應(yīng)時隙;在接收端，根據(jù)該地址將相應(yīng)時隙數(shù)據(jù)送往對應(yīng)接口。表1為數(shù)據(jù)時隙地址與接口對應(yīng)關(guān)系表，空閑表示該時隙空置沒有使用。

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　　系統(tǒng)將E1時隙分配給多路接口使用，當(dāng)有時隙沒有被分配時，就會產(chǎn)生空時隙。在本設(shè)計中，系統(tǒng)可支配的最小單位是E1時隙，也就是說，系統(tǒng)可以將一個數(shù)據(jù)時隙分配給一路接口使用，也可以將多個數(shù)據(jù)時隙分配給一路接口使用，當(dāng)一路接口數(shù)據(jù)不能完全填滿一個或多個時隙時，將會產(chǎn)生半空時隙。比如一個100 Kb/s的接口，占用兩個時隙，將會產(chǎn)生28 Kb/s的空時隙。

　　對于沒有使用的空閑時隙，系統(tǒng)可以根據(jù)時隙分配寄存器的值識別空閑時隙。在發(fā)送端，默認(rèn)發(fā)送全“1”數(shù)據(jù)，在接收端，拋棄該無用數(shù)據(jù);對于一路接口數(shù)據(jù)不能完全填滿一個或多個數(shù)據(jù)時隙產(chǎn)生的半空時隙，采取循環(huán)發(fā)空包的方法來填充半空時隙，空包格式固定為“000 01111”。在接收端，檢測到這樣的空包數(shù)據(jù)，丟棄不用。