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在SDH传输网中,数字交叉连接设备的主要功能是完成各种不同速率数据的交叉连接。传统的交叉连接设备中主要采用N平方矩阵、CLOS交叉矩阵或Crossbar交换结构等实现数据的点到点连接。在当前IP网络的飞速发展以及高速信号传输的市场需求下,传统的交叉结构难以满足数据传输的需要。因此本文为了适应新一代SDH产品的发展和分组交换技术的应用,设计了多速率同步数字交叉连接系统,以实现多速率等级的高速数字交叉连接。 本文基于共享存储技术和VC级联技术设计了多速率同步数字交叉连接系统,主要工作有以下几个部分: 首先,设计并仿真实现了映射/解映射模块、复用/解复用模块、开销字节产生和处理模块、指针产生与调整模块、帧同步检测与判断模块以及VC级联模块。设汁了开销字节抽取器及指针调整器以便于开销字节抽取和指针调整。帧同步检测模块采用状态机结构实现,体现了FPGA强大的时序逻辑功能。设计中采用逻辑复用与模块复用、流水线、串并转换等方式体现了速度和面积互换原则。采用异步信号同步化及异步FIFO实现了跨时钟域信号处理。 其次,设计了三级CLOS结构的数字交叉连接矩阵和共享存储结构的交义连接矩阵。三级CLOS结构包含前时分(T)、空分(S)和后时分(T)三个部分,前时分和后时分单元由数据存储器和控制存储器组成,空分单元由电子交叉矩阵和控制存储器组成。共享存储结构包含控制存储器和共享存储器,设计中共享存储器采用双端口RAM实现。在QuartusⅡ软件下完成了两交叉连接矩阵的综合仿真,对比综合仿真结果,共享存储式交叉连接矩阵资源利用率更低。 最后,完成了多速率同步数字交叉连接系统的设计及综合仿真,利用SDH分析仪(ANT-5)完成了映射/解映射系统、复用/解复用系统以及多速率同步数字交叉连接系统的测试实验,从实验结果中证实了系统传输的可靠性。