HDLC (High-Level Data Link Control) is een bit-georiënteerd synchroon datacommunicatieprotocol dat betrouwbare datatransmissie via luidruchtige of onbetrouwbare communicatiekanalen mogelijk maakt. Het werkt op de datalinklaag van het Open Systems Interconnection (OSI)-model en wordt veel gebruikt in verschillende embedded systemen en industriële toepassingen.
Hier is een overzicht van het HDLC-protocol in de context van embedded systemen:
1. Basisprincipes:
- HDLC is een synchroon protocol dat werkt met gegevensframes met een vaste grootte.
- Het omvat mechanismen voor foutdetectie en -correctie (CRC-checksum), stroomcontrole en synchronisatie van communicatie tussen apparaten.
2. Framestructuur:
- Een HDLC-frame bestaat uit een header, een besturingsveld, een gegevensveld en een framecontrolereeks (FCS).
- De header bevat synchronisatievlaggen en adresinformatie. Het controleveld specificeert het frametype en de volgnummers. Het gegevensveld bevat gebruikersgegevens en de FCS wordt gebruikt voor foutdetectie.
3. Foutdetectie en -correctie:
- HDLC maakt gebruik van een cyclisch redundantiecontrole-algoritme (CRC) voor foutdetectie. De zender voegt aan elk frame een CRC-waarde toe, en de ontvanger verifieert deze CRC bij ontvangst van het frame. Als er fouten optreden bij de verzending, kan de ontvanger het frame weigeren.
4. Stroomcontrole:
- HDLC ondersteunt zowel stop-and-wait- als 'sliding-window'-stroomcontrolemechanismen. Stop-and-wait-stroomcontrole zorgt ervoor dat de ontvanger elk frame bevestigt voordat de zender het volgende verzendt. Dankzij de flowcontrol met schuifvenster kan de zender meerdere frames verzenden voordat hij op bevestiging wacht, waardoor de efficiëntie toeneemt.
5. Synchronisatie:
- HDLC gebruikt specifieke vlagreeksen (meestal 01111110) om de communicatie tussen zender en ontvanger te synchroniseren. Synchronisatie wordt vooral cruciaal in luidruchtige omgevingen waar bitfouten kunnen optreden.
6. Veelzijdig gebruik:
- De flexibiliteit, betrouwbaarheid en foutcorrectiemogelijkheden van HDLC maken het geschikt voor verschillende toepassingen, waaronder datacommunicatie, industriële automatisering en communicatie met randapparatuur.
7. Ingebouwde implementatie:
- In embedded systemen wordt HDLC vaak geïmplementeerd in software of firmware. De software/firmware volgt de specificaties van het HDLC-protocol en beheert de frameconstructie/deconstructie, foutdetectie, stroomcontrole en synchronisatie.
8. Communicatiemedia:
- HDLC kan via verschillende communicatiemedia werken, zoals seriële kabels, glasvezel en zelfs draadloze verbindingen, waardoor het veelzijdig is in verschillende ingebedde systeemontwerpen.
Over het algemeen biedt HDLC betrouwbare datacommunicatie door fouten te detecteren, de datastroom te reguleren en synchronisatie tussen communicerende apparaten tot stand te brengen. Het flexibele karakter maakt het geschikt voor een breed scala aan ingebedde systemen die betrouwbare datatransmissie vereisen via potentieel onbetrouwbare of luidruchtige kanalen. |