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　　隨著計算機技術與通信技術的持續(xù)發(fā)展，人們對高帶寬需求不斷增加，接入DDN(Digital Data Network)網、幀中繼網等高速通信網的應用也越來越普遍。E1是我國電信傳輸網一次群使用的傳輸標準，速率是2.048 Mb/s。實現(xiàn)多路接口與E1協(xié)議的相互轉換，將可以把多種設備同時連接至高速的E1線路。本文基于FPGA(Field Programmable Gate Array)、嵌入式微處理器設計了一個多路接口與E1的協(xié)議轉換器，實現(xiàn)RS 232，RS 449，V.35等接口數(shù)據在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)議轉換示意圖如圖1所示。在發(fā)送端，將多路接口數(shù)據按照一定順序合并成一路符合E1協(xié)議的數(shù)據在E1信道上進行傳輸，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。

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　　1.2 多路接口數(shù)據映射到E1幀的方法

　　E1是一種典型的時分復用結構，一個E1時分復用幀劃分為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。

　　通過將不同的接口數(shù)據插入不同的數(shù)據時隙，把多路接口數(shù)據編成一個E1數(shù)據幀，實現(xiàn)多路接口與E1的協(xié)議轉換。

　　將多路接口數(shù)據映射到E1時隙中，需要根據每路接口的速率進行時隙分配，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于64 Kb/s)，DTE(Data Terminal Equipment)與DCE(Data Communications Equipment)設備端時隙分配設置必須一致。由于協(xié)議轉換器沒有自適應接口速率的功能，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，設置30個4位的時隙分配寄存器。CPU根據使用者的時隙分配設置，生成30個數(shù)據時隙地址并寫入對應時隙分配寄存器。數(shù)據時隙地址表示的是該數(shù)據時隙傳送的是哪個接口的數(shù)據。在發(fā)送端，根據該地址從相應接口讀取數(shù)據插入對應時隙;在接收端，根據該地址將相應時隙數(shù)據送往對應接口。表1為數(shù)據時隙地址與接口對應關系表，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，當有時隙沒有被分配時，就會產生空時隙。在本設計中，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)據時隙分配給一路接口使用，也可以將多個數(shù)據時隙分配給一路接口使用，當一路接口數(shù)據不能完全填滿一個或多個時隙時，將會產生半空時隙。比如一個100 Kb/s的接口，占用兩個時隙，將會產生28 Kb/s的空時隙。

　　對于沒有使用的空閑時隙，系統(tǒng)可以根據時隙分配寄存器的值識別空閑時隙。在發(fā)送端，默認發(fā)送全“1”數(shù)據，在接收端，拋棄該無用數(shù)據;對于一路接口數(shù)據不能完全填滿一個或多個數(shù)據時隙產生的半空時隙，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，丟棄不用。