80C152单片机上HDLC通信规程中的应用

后，对发送出去的数据进行CRC校验，并通知CPU是否正确发送了该帧数据。

DCONn中的DM（请求方式位）和TM（传送方式位）用于选择DMA的工作方式。当DMA服务于全局串行通道（GSC）时，应采用串行口请求方式。当DCONn中的GO位置1时，将启动DMA通道工作于全局串行传输方式。当全局串行口接收或发送完一帧数据后，

DCONn中的DONE位被置1，并将该信号传送给CPU来产生中断。

3 HDLC操作

高级数据链路控制（High Data Link Control）规程，简称HDLC规程，是面向位的链路控制规程。它与基本型规程不同，链路的监控功能是通过一定的位组合所表示的命令和响应来实现的，这些命令和响应可以与信息报文一起传送。HDLC规程具有透明传输、可靠性高、传输效率高并具有极大的灵活性等特点。它是由IBM公司开发的通信协议，已广泛应用于工业领域。它基于主/从结构，要求每个从部都有唯一的地址。从部只有在允许通信时才能且只能和主站通信，这就消除了串行线路上由于几个从部同时发送引起冲突的可能 性。其帧结构如图3所示。

BOF是HDLC的帧开始标志，为01111110。这是HDLC中仅有的两个包含连续6个1的可能组合之一，另一个可能的组合是中止符。这是因为HDLC采用了一种叫做位插入的过程，每发现有连续5个1时在下一位自动插入一个0，接收器在收到连续5个1之后自动删去插入的0。所有位插入和位删除操作均由GSC完成。BOF除了标志帧的开始，还用作时钟同步和决定地址与控制字位置的参考点。

ADDRESS的地址字段，用于表示报文发往何站。每个从站必须有唯一的地址，主站必须知道每个从站的指定地址。然而有些报文需要发往一个以上的站，这些报文成为广播地址或群地址报文。全1构成的地址总是自动地被GSC接收，在HDLC中定义为广播地址。群地址是指适用于一个以上站的地址，GSC提供了几个地址屏蔽位，以使GSC接收群地址。如果需要的话，用户软件可以接收所有的地址位，这种屏蔽方式使GSC不加区分地接收所有地址。

CONTROL是控制段，它用于系统初始化、标志帧的序号，并在报文发送完成后通知从站响应，对以前发送帧进行应答。由于GSC硬件没有提供控制段的管理功能，用户软件担负着控制段的插入、解释和格式化。尾随控制段的信息通常用于报文传输、出错报告和其他各种功能。这些功能由控制段的格式完成，有三种格式可供使用：报文格式、监控格式和无序号格式。

INFO是报文段，它包含线路中一个器件希望发给另一个器件的报文（数据），其长度可为用户所定，但必须是8位的倍数。报文段由前面的控制段和后面的CRC为接收站所标识。GSC把接收的位通过CRC发生器来决定报文段的末尾。当最后一位或EOF收到后，剩下的位组成CRC。

CRC是循环冗余检测，是一种普通用于串行通信的错误检测方法。

4 系统误码率的分析

80C152提供两种CRC算法：16位和32位算法。在大多数HDLC应用中，16位CRC被使用，支持16位CRC的硬件结构如图4所示。

16位CRC发生器生成的多项式为：

G（X）=X16+X12+X5+1 （1）

CRC工作时，它把收到的位与现行CRC的位15进行异或，放到一个暂存器中。在CRC右移一位时，位15和接收位的异或值再与位4和位11进行异或。暂存器中的位移入位0中。HDLC所需的CRC长度为16位，接收时自动从帧中除去CRC，它不传到CPU。然后把最后16位传往CRC发生器，以保证留下正确的值。检验剩下值是否为001110100001111B（1D0FH）。如不匹配，则产生错误。用户软件允许该中断，从而使CPU可对此进行处理。

CRC校验可以检测长度不大于16的所有突发错误、所有奇数个错误和两个独立错误，以及其他大量错误图样。其计算公式如下：

Eerror：数据位中最大偶数位错

Pe：信道误码率

根据上述计算公式可得，采用全局串行通道（GSC）来实现HDLC规程的数据传输，其系统误码率及帧漏检概率如表1所示。

表1 全局串行通道的系统误码率及帧漏检概率

5 编程应用实例

下面介绍采用DMA控制全局串行通道（GSC）来实现HDLC规程的编程方法。在该系统中应用两路DMA通道分别控制数据的收、发，其数据收、发子程序的流程图如图5所示。

在现代通信系统和计算机网络中，其链路层和物理层多数均采用HDLC规程。采用80C152单片机来实现HDLC规程，具有成本低、硬件结构简单、软件编程容易等特点，又能够保证高速、可靠的数据传输，具有广泛的应用前景。