SDH指针下泄专用集成电路MXTULPx8-5的设计和应用

　　摘要：发展同步数字序列（SDH）技术必须依赖专用集成电路。介绍了清华大学自主研制和开发的SDH指针下泄专用集成电路MXTULPx8-5的特性。这一芯片能够通过处理低阶支路（TU3、TU12、TU11）的指针，来补偿输入和输出高阶AU4管理单元同步净荷封装帧速率间的伪同步关系，从而对齐这些支路，为SDH支路单元交叉连接芯片的工作提供方便。还介绍了芯片设计时所使用的电路时分复用技术，分析了支路弹性存储器的容量，给出了应用MXTULPx8-5芯片的一个实例。
　　关键词：同步数字序列指针下泄专用集成电路
　　
　　作为一种全新的网络传输体制，自从20世纪90年代出现以来，SDH网络以其灵活性和方便性等各个方面的优越性，迅速成为通信网络的骨干网络。现在我国虽然在开发研制SDH的通信设备方面取得了很大的成绩，但是国内厂家SDH设备的关键核心芯片大多数是进口的。而从长远的观点来看，SOC片上系统是通信设备发展的趋势。因此提高ASIC设计的水平，开始具有自主知识产权的通信专用集成电路，对降低通信设备的成本、提高国家通信产业的整体竞争能力都具有深远的影响。
　　
　　为了满足通信产业国产化的迫切要求，清华大学电子工程系开发了一系列具有自主知识产权的大规模通信专用集成电路。其中MXTULPx8-5是最新开发的一种SDH指针下泄专用集成电路，能够广泛地应用在SDH的网络设备中，具有很好的应用前景。
　　
　　1MXTULPx8-5芯片特性
　　
　　当前，PMC-Sierra公司开发的PM5362和PC5363芯片是一种比较常见的SDH支路单元净荷处理器，能够分别处理一路STM-1和一路STM-4的数据流。它们被广泛地应用于国产的SDH交叉连接的设备中。而清华大学电子工程系独立开发的SDH指针下泄处理芯片MXTULPx8-5，能够对齐八路STM-1或两路STM-4的数据流中的支路单元，在功能上可以代替八片PM5362或两片PM5362芯片。很明显，MXTULPx8-5能够大幅度降低交叉连接设备的成本和尺寸。
　　
　　SDH指针下泄芯片MXTULPx8-5是一个用来对齐支路单元的可配置的多通道的支路净荷处理器单元集成电路。它采用0.25μm低功耗CMOS工艺，304管脚HQFP封装，支持工业温度范围（-40℃～85℃），规模为150万门。下面是它的一些工作特性：
　　
　　·将输入的2个STM-4或8个STM-1的字节串行流中的8个AU4管理单元中的支路净荷，转移到相应输出的支路单元中。
　　
　　·通过处理低阶段支路（TU3、TU12或TU11）的指针，来补偿输入和输出高阶AU4管理单元同步净荷封装帧速率间的准同步关系。
　　
　　·在TUG3基础上可以配置成TU3、TU12、TU11支持的任何合法组合。
　　
　　·在网管软件的控制下可对任一支中插入全0码、全1码或NDF新数据标识。
　　
　　·检测每一支路的LOP指针丢失、AIS通道告警指示、支路指针正负调整和支路弹性存储上溢下溢错误的状态，并可配置在上述事件发生时产生中断。
　　
　　·可以将输入和输出接口独立配置成77.76MHz的STM-4字节接口模式、19.44MHz的STM-1字节接口模式或38.88MHz的STM-1半字节接口模式。
　　
　　·提供一个通用的8比特微处理器总线接口来对芯片进行配置、控制和状态监

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