GB T 7496-1987 信息处理系统-数据通信-高级数据链路控制规程-帧结构.pdf

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1、中华人民共和国国家标准信息处理系统数据通信高级数据链路控制规程帧结构发布实施国家标准局发布中华人民共和国国家标准信息处理系统数据通信高级数据链路控制规程帧结构国家标准局批准实施引言本标准是利用同步传输设施实现各种应用的一系列国家标准之一本标准等同采用国际标准信息处理系统数据通信高级数据链路控制规程帧结构适用范围本标准为采用面向比特的高级数据链路控制规程的数据通信系统规定了帧结构它定义了帧的各部分的相对位置和作帧定界序列标志用的比特组合它还定义了一种使帧内比特模式具有独立性的机制此外还规定了两种帧检验序列定义了地址字段的扩充规则并描述了所用的编址约定控制字段的编码和格式在其他国家标准中定义帧的基

2、本结构在中都按帧传输而每一个帧由下列字段组成传输顺序自左至右标志地址控制信息标志比特比特或比特其中标志标志序列地址数据站地址字段控制控制字段信息信息字段帧检验序列字段只包含各种控制序列的帧形成了一种没有信息字段的特种帧这种帧的格式应是标志地址控制标志比特比特或比特比特数不作规定在某些情况下可以是某一特定字符长度例如八位位组的整倍数帧的组成部分标志序列所有的帧都必须以标志序列开始和结束凡是连接到数据链路上的数据站都要不断搜索这个序列因而标志用作帧同步单个标志可兼作一个帧的结束标志和下一个帧的开始标志地址字段在命令帧中地址总是标识该命令所要发往的数据站在响应帧中地址总是标识发出该响应的数据站控制字

3、段控制字段指出命令或响应的类型在适当的场合亦包含序号控制字段应该用于把命令传送到所寻址的数据站以执行特定的操作从所寻址的数据站传送出对上述命令的响应信息字段信息可以是任意的比特序列在大多数情况下它具有某一种合适的字符结构例如八位位组需要时其位数不作规定且与字符结构无关透明性发送器要检查两个标志序列间的帧内容包括地址控制和字段凡是个连续的包括的最后个比特后面就要插入一个以保证不出现虚假的标志序列接收器应检查帧内容并要把任何紧跟在个连续的后面的那一个删除帧检验序列字段概述规定了两种帧检验序列比特帧检验序列和比特帧检验序列通常使用比特帧检验序列而比特帧检验序列则用在那些经事先商定需要比比特帧检验序列

4、更高保护度的场合注若未来应用需要别的保护度则对可规定另外的比特数但它应是八位位组的整倍数关于实现的注释在附录中给出比特帧检验序列比特应是下列两项之和模的反码除以模生成多项式所得的余数其中是帧内从开始标志的最后一个比特到的第一个比特不包括这两个比特之间的比特数但不包括为透明性而插入的比特在内把除了为透明性而插入的比特以外的从开始标志的最后一个比特到的第一个比特不包括这两个比特之间的帧内容乘以后再除以模生成多项式所得的余数一个典型的实现过程是在发送器处把计算除法余数装置内寄存器的初始内容预置成全然后在地址控制和信息字段的内容除以上述生成多项式的过程中得到修改把所得余数求反就作为比特序列发送出去在接

5、收器处把计算余数装置内寄存器的初始内容预置成全在传输无差错的情况下串行进入的受保护比特和乘以再除以模生成多项式后所产生的余数应是与相应比特帧检验序列比特应是下列两项之和模的反码除以模生成多项式所得的余数其中是帧内从开始标志的最后一个比特到的第一个比特不包括这两个比特之间的比特数但不包括为透明性而插入的比特在内把除了为透明性而插入的比特以外的从开始标志的最后一个比特到的第一个比特不包括这两个比特之间的帧内容乘以后再除以模生成多项式所得的余数一个典型的实现过程是在发送器处把计算除法余数装置内寄存器的初始内容预置成全然后在地址控制和信息字段的内容除以上述生成多项式的过程中得到修改把所得余数求反就作为

6、比特序列发送出去在接收器处把计算余数装置内寄存器的初始内容预置成全在传输无差错的情况下串行进入的受保护比特和乘以再除以模生成多项式后所产生的余数应是与相应比特的传输顺序地址命令响应和序号应首先发送低阶比特例如序号的首发比特应具有权值信息字段中发送比特的顺序在本标准中不作规定应从最高项系数开始发送到线路上帧间时间填充帧间时间填充应通过发送连续的标志或到个连续的或两者的组合来完成帧间时间填充方法的选择取决于系统的要求无效帧未被两个标志正确定界的帧或长度太短的帧例如当采用比特时标志之间少于个比特或者当采用比特时标志之间少于个比特定义为无效帧无效帧应不予理睬这样以长度等于或多于个比特的全序列结尾的帧应

7、不予理睬例如放弃某帧的一种方法可以是发送个连续的扩充扩充地址字段通常地址字段应使用单个八位位组这样就能利用所有种组合然而经事先商定可以扩充地址字段的范围其方法是将每个地址八位位组的首发比特低阶留作扩充指示该比特置成二进制就表示后面的八位位组是基本地址字段的扩充扩充的八位位组的格式应与第一个八位位组的格式相同从而地址字段可依次扩充扩充地址字段的最后一个八位位组由它的低阶比特置为二进制指示在采用扩充的情况下若第一个地址八位位组的首发比特为二进制则表明所使用的地址八位位组只有一个因而使用地址扩充将限制单个八位位组的地址范围为扩充控制手段对控制字段可以扩充一个或多个八位位组其扩充方法以及命令和响应的比

8、特模式在有关的国家标准中予以定义编址约定概述对命令准备发往的数据站的地址可用下列约定分配全站地址地址字段的比特模式定义为全站地址全站地址只能用于命令帧它通知所有的接收数据站接受有关的命令帧并按其动作对于具有全站地址命令的响应应包含分配给发出该响应的数据站的个别地址全站地址可用作对全体站的探询当具有全站地址的命令所要发往的接收数据站多于一个时来自这些数据站的任何响应都不应相互干扰注使用全站地址探询时对于避免重叠响应的机制本标准不作规定在某些情况下例如在变换的或重新分配的场合数据站的分配地址并不知道此时可用全站地址来确定数据站的数据链路级标识所分配的地址无站地址扩充地址字段或非扩充地址字段的第一个

9、八位位组的比特模式定义为无站地址无站地址决不应分配给某一数据站当使包含无站地址的帧对所有的数据站都不引起动作或应时无站地址就可用于测试组地址一个或多个数据站除被分配的个别地址外还可分配一个或多个组地址组地址可用于将一帧同时发给指定的一组数据站对指定的一组数据站进行探询除全站地址无站地址和任何已分配的个别地址的比特模式外地址字段的任何比特模式都可被分配为组地址组地址可用作组探询当具有组地址的命令所要发往的数据站多于一个时来自这些数据站的任何响应都不应相互干扰注使用组地址探询时对于避免重叠响应的机制本标准不作规定附录关于实现帧检验序列的注释参考件为了允许利用现存的把寄存器预置成的设备可使用以下的实

10、施方法本例按照比特帧检验序列给出在发送器处把帧的组成部分不加改变地发送到线路上时按下述方式生成序列将寄存器预置成将紧跟在开始标志后面的个比特求反后移入寄存器将帧的剩余字段移入寄存器但不求反将寄存器的内容余式求反并作为序列移到线路上去在接收器处对从线路上收到的帧的组成部分不加改变地进行接收和存储时按下述方式对检验寄存器进行操作将寄存器预置成将紧跟在开始标志后面的个比特求反后移入检验寄存器将序列之前的帧的剩余部分移入该检验寄存器但不求反将序列求反后移入检验寄存器在无差错的情况下寄存器的内容在移入后将等于全上述对前个比特的求反等效于预置全而在接收器处对的求反使寄存器成为全发送器或接收器可独立地采用预

11、置全或对最初个比特求反接收器也能选用不对求反在这种情况下它必须检验中指明的唯一的非零余数应当了解由接收器对求反需要个比特的存储延迟才能把收到的比特移入寄存器接收器不能预测何时开始然而因为检验功能需要把和数据区别开这样的存储通常是必需的因而它完全防止了让个比特参与下一个动作标志地址控制信息帧检验序列标志比特比特比特使用的过程基于下述假设检验的比特数据可用一多项式表示例如表示地址字段控制字段和信息字段若帧里有时用多项式表示为了生成在开始标志后面的第一个比特是的最高有效比特而与实际表示的地址控制和信息字段无关有一个次生成多项式定义为被生成多项式模除所得余数的反码乘以相当于把移位次从而给空出了个比特与

12、相加等效于的前比特求反相当于将余数的初始值预置为全该加法用以防止检测不到前导标志的丢失若初始余数为这种丢失也许是不可检测的由发送器在除法完成时对求反确保了收到的无差错报文会在接收器处产生一个唯一的非零余数非零余数提供了防止丢失尾随标志的潜在的不可检测性在发送器处将加上产生一个长度为的其中在接收器处将进来的乘以加上然后除以若传输无差错则余数应是与相应是除式的余数其中这能用上列除式接收器处分子的所有其他各项可被除尽来证明注意把同一个与其等长的多项式进行按位加等效于把该多项式逐位求反现用上述接收器处的余数方程来证明在接收器处对求反将使检验寄存器恢复到该方程是式中已在前面定义过而是寄存器的剩余内容若另以加到上述分子上其结果是实际上是用对求反的方法实现的附加说明本标准由中华人民共和国电子工业部提出本标准由中国科学院计算技术研究所负责起草本标准主要起草人过介堃汪润生叶绍智张保栋张佳昆黄家英