文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
E1/以太网适配器的设计与实现
姓名:花骏
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:谢自美
20050401
摘要
随着我国电信网和计算机网的飞速发展,电信网与计算机
网之间融合通信,充分发挥两个网络的网络资源越来越具有迫切的现实
需求。作为这两种网络的基础--E1 链路和以太网传输链路,他们之间的互连互通
对实现两网的融合通信具有很强的应用价值和现实意义。E1/以太网适配器以基于嵌
入式系统的网络平台架构为基础,基于上述现实需求,实现了 E1 与以太网之间的数
据传输功能。
本文以一种 E1/ 适配器的设计与实现为基础,开展嵌入式系统设计研究
工作。文中首先介绍了嵌入式系统的特点和一般设计原则,并对 E1/以太网适配器系
统整体架构给予了一定的说明和描述,然后从设备的主要控制核心 ARM 网络处理器
和 cyclone FPGA 入手,介绍了系统主要器件的结构、特点和设计方法,以及嵌入式
uClinux 操作系统的特点和移植,阐述了系统整体硬件电路的设计和开发;另外系统
采用 FPGA 作为与设备与 E1 链路数据接口,对 E1 线路接口电路,HDB3 编解码、线
路时钟恢复、帧同步、CRC4 校验、E1 组帧、E1 数据缓存处理、FPGA 与 ARM 处
理器总线接口等 FPGA 内部功能模块的设计与实现进行了详细的阐述,文中还对
Verilog 硬件描述语言、基于 FPGA 进行自顶向下的设计流程等可编程逻辑器件的开
发方法,开发工具和调试手段加以了论述,并对作者在系统的 FPGA 开发中遇到的
一些问题和设计经验进行了论述。最后介绍了设备高速电路板的设计,对高速电路
板 PCB 设计过程中需要注意的电磁干扰和电磁兼容问题也进行了一些探讨。
E1/以太网适配器以 ARM 网络处理器和大规模可编程逻辑器件为系统硬件构
架,以 uClinux 操作系统为系统软件平台,设计中充分发挥了系统软硬件平台的功能
和特点,完成了对系统功能的实现,硬件功能模块调试和软硬件联合调试结果以及
系统整体功能测试也验证了系统设计的完整和正确。

关键词:E1;以太网;嵌入式系统;FPGA ;ARM;uClinux
I
Abstract
With the rapid development of and work ,it is in the great demand
to realize the munication between and work,which can make
good use of work resource,so how to interconnect the E1 and transmission
line is very E1/ adapter based on work platform
implement the data transmission between E1 and transmission line ,and meet the
practicality requirement.
Based on a E1/ adapter, the researching and designing of an embedded
system is described in this paper. Firstly,the paper introduce the embedded system,and
give the system structure of the design method of the main chip(ARM
processor and FPGA),the transplant of uClinux operating system is mentioned,and
describe the hardware circuit design of system. In the devic FPGA is used as the interface
to E1 transmission line. the E1 interface design with fpga is detailedly explaided, and all
of the fuction module such as HDB3 code&decode,E1 line clock recovery,frame
synchronization,CRC4 check,E1 aniz