随着当代通信和网络的进一步发展,话音、数据和图像等多媒体通信成为当前研究的热点,数据传输量以指数形式增加,这对通信传输系统的处理能力和吞吐能力提出了更高的要求,使同步数字体系(SDH)网络趋于复杂,容量也越来越大。SDH是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体,可实现网络保护管理、实时业务监控等多项功能,能大大提高网络资源利用率、实现灵活可靠和高效的网络运行与维护,成为当今世界信息领域在传输技术方面的发展和应用的热点。SDH数字交叉连接设备(SDXC)作为SDH传输系统的重要组成部分,是一种兼有复用、配线、保护/恢复、监控和网管的多功能传输设备,对整个光纤系统的传输能力有着直接的影响,已经成为评价SDH系统传输能力的一个重要指标。论文介绍了同步数字体系SDH的基本知识,包括SDH的概念、基本原理、特点、帧结构、复用原理及设备模型,对SDXC的基本概念、设备类型划分及系统构成做了具体介绍;重点对SDH数字交叉连接系统设计的工作原理、系统结构、模块划分、电路实现及仿真验证等方面进行了深入探讨。系统采用自顶向下的设计方法,独立完成RTL级Verilog HDL的代码编写。开发环境基于Xilinx公司的ISE 9.1i、Mentor Graphic的Modelsim XE。首先通过Modelsim工具完成功能仿真,生成代码文件转至ISE环境,使用XST完成了综合;然后依次完成转换及映射、布局布线;继而使用Modelsim进行时序仿真;结合Modelsim XE进行了布局布线后仿真;基于对设计规模和各厂家FPGA芯片性能等的综合考虑,器件选择了Xilinx公司Spartan 3E FPGA实验板,器件型号为X3C500EFG320,最后,使用FPGA硬件板进行器件下载给予验证,验证的结果完全符合设计要求。本设计根据实际传输系统需要并严格按照ITU-T建议要求和国家有关标准要求设计,结构简单,功能专一,可以实现4条STM-1输入信号中126个TU-12支路之间任意的完全无阻塞交叉连接,并使SDH传输网络具有灵活的组网方式及有效的自动化管理和维护功能。系统实现源代码均由笔者独立编写完成,并通过了功能仿真、综合与实现、时序仿真和FPGA器件下载的验证。