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计算机网络设计之初，人们认为数据链路层的主要作用是通过一些数据链路层协议，在不太可靠的物理链路上实现可靠的数据传输。因此保证可靠传输的高级数据链路控制协议（HDLC）应运而生，并且作为国际标准ISO3309。HDLC协议是面向比特的数据链路控制协议，HDLC的子集被X.25、ISDN和帧中继网所用。正是由于HDLC协议长时间地发展与优化，使得它在通信和计算机网络等领域有着广泛的用途。本文简单地介绍了HDLC协议的规范，分析了HDLC协议的功能。在这些理论基础之上利用可编程逻辑器件完成一个可裁剪的、通用的具有HDLC协议功能的模块，所设计的HDLC模块实现HDLC协议所需的标准功能。除此之外，还可以自动进行系统初始化；通过对相关寄存器的操作可以配置主从站、配置数据传输的波特率以及使能各功能模块。在功能模块的划分上主要有：与ARM的接口模块、发送模块、接收模块、传输波特率控制模块等，其中本文主要介绍了接口模块、发送模块和接收模块的实现。对设计的HDLC模块进行相关的验证测试，将测试结果与HDLC协议进行相关比较，判断是否满足标准以及提出相应的改进和优化方法。本文还有一个主要内容就是PC/104总线的设计与实现。首先介绍了PC/104总线的演变过程，重点分析了PC/104总线的国际标准IEEE-P996.1。在此基础之上利用可编程逻辑器件设计出符合标准的PC/104总线。PC/104总线设备主要分为PC/104总线主设备和PC/104总线从设备，由于目前市场上现有的大部分都是带有PC/104接口的从设备，所以本文实现的是PC/104总线控制器，即PC/104主设备，利用所设计的主设备可以与从设备进行正常的通信。同HDLC功能模块的划分类似，PC/104总线控制器的主要功能模块有：与ARM的接口模块、写模块、读模块以及中断控制模块。最后利用PC/104从板对设计的PC/104总线控制器进行测试，通过对测试结果的分析来判断是否满足PC/104协议的要求，并根据测试结果进行设计总结和提出优化方案。