AAL5协议控制器的设计与实现

摘要

结合ATM技术在网络处理器中的应用，本文对AAL5协议控制器的工作原理进行了研究，并且给出了一套硬件设计实现方案。 论文首先对ATM协议进行了介绍。给出了ATM协议参考模型，阐述了AAL5协议内容，并且就各种业务类型及其服务质量要求进行了讲解。接下来详细分析了AAL5协议控制器的工作原理，描述了该控制器的发送和接收过程，并对其关键技术进行了研究，包括流量控制及信元调度、VPI/VCI地址映射机制、存储结构、中断处理机制和UTOPIA接口工作模式。 在原理分析的基础上，本文提出了AAL5协议控制器的具体硬件实现方案，分别给出了发送和接收部分的结构模块图，并对各个模块的功能原理进行了阐述。用硬件描述语言Verilog HDL实现该控制器的发送部分，在ModelSim软件中进行了功能仿真，最后给出了仿真结果及正确性分析。

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第一章 绪论

1.1 ATM技术的发展及网络处理器技术

1.2 论文主要工作及内容安排

第二章ATM协议简介

2.1 ATM协议参考模型

2.2 ATM的信元结构

2.3 AAL5协议介绍

2.4 ATM服务特性分析

第三章 AAL5协议控制器工作原理

3.1 AAL5协议控制器工作过程概述

3.1.1 发送过程

3.1.2 接收过程

3.2 APC单元工作原理及其设计

3.2.1 APC数据结构

3.2.2 APC单元工作机制

3.2.3 调度相关参数的确定

3.2.4 不同业务类型的调度算法

3.3 连接标识映射机制

3.3.1 CAM查找机制

3.3.2 地址压缩机制

3.4存储结构

3.4.1 连接表(RCT、TCT和TCTE)

3.4.2 BD表(TxBD和RxBD)

3.5 中断处理机制

3.6 UTOPIA接口

3.6.1 主模式的UTOPIA接口

3.6.2 从模式的UTOPIA接口

3.6.3 多个PHY轮流检测模式

3.6.4 多个PHY直接检测模式

第四章 AAL5协议控制器的硬件实现与仿真

4.1 AAL5协议控制器的硬件实现

4.1.1 发送部分的实现

4.1.2 接收部分的实现

4.1.3 16位的并行CRC-32算法

4.2 功能仿真及验证

结束语

致谢

参考文献

研究成果