NGN网络测试仪E1数据采集卡的驱动设计

  1 引言

        随着电信网络迅速发展，基于软交换技术的NGN网络应运而生。在构建中，NGN需通过信令网关SG与现有的七号信令网互通，但在物理上采用HDLC格式的E1传输。为了维护NGN网络，实现不同采集口的多协议关联、呼叫的合成等功能，相应的测试仪表必须提供网卡和E1卡的测试接口。根据NGN网络测试仪表的总体设计方案要求，数据采集卡采用PCI插槽，E1信号经物理接口器件成帧，通过串口送给MUSYCC，完成消息重组，最后通过PCI总线将消息送至上层软件进行协议分析处理。数据采集卡提供网络接口的物理层、链路层功能以及PCI规范接口，可同时监测8路E1信号。

        2 系统硬件设计

        BT8474是一个PCI多功能设备。本系统中，其功能0实现链路层的控制；功能1完成物理层的控制。BT8474是由1个主接口、4个串口、1个EBUS端口和1个边界扫描口构成。主接口通过PCI的两个功能配置区找到基地址寄存器，系统根据访问的地址值决定选择的功能；串行接口完成主接口和物理接口器件的数据传输；EBUS端口通过内置的MPU(微处理器单元)来扩展外围设备，物理接口器件BT8370是一个T1／E1收发成帧器，可支持LineRate为1．544 Mb／s(T1)或者2．048 Mb／s(E1)的收发接口。物理线性接口电路恢复来自于电缆的“+3 dB~-43 dB”的模拟时钟和数据。图1给出了E1数据采集卡硬件设计原理图。

        3 E1卡驱动程序的架构

        E1采集卡软件设计架构主要由链路层驱动模块、物理层驱动模块、应用层接口处理模块和上层协议处理模块组成，如图2所示。驱动程序是数据采集卡的基础,它负责E1接口数据采集和数据重组,并通过共享内存与PC机实现数据交互，以及控制指令动作和硬件状态报告等。

        E1链路层驱动接口器件BT8474是一个PCI多功能设备，其底层驱动分为两个模块，分别针对功能0的链路层HDLC控制器和功能1的物理层成帧器。E1数据采集卡的HDLC控制器和成帧器的配置是由驱动程序通过PCI接口配置。下面对E1接口卡的驱动构架详细说明。

        3．1 链路层

       链路层HDLC控制器主要完成内部寄存器和映射的共享体配置。共享体用于HDLC寄存器的初配、接收和发送缓冲区以及时隙映射表的配置。HDLC控制器为每个信道都建立一个消息链表,这样数据缓冲区可以循环利用。HDLC控制器与成帧器的对应关系决定于HDLC控制器端口映射方式的设置。其配置流程如图3所示。

        3．2 物理层