基于IEEE1394高速传输系统的研究与设计

发布时间：2020-11-03 00:26

　　 当今计算机的外围设备都在追求着高速性和高通用性,数据的大批量、高速、实时性对计算机与外设的接口提出了更高的要求。IEEE1394串行总线作为一种数字传输的开放式技术标准被广泛应用于众多的领域。这一标准以其高速、支持热插拔、拓扑结构灵活多样等特点,被公认为一种最为有效的高速传输方式。 本文根据课题的要求,为实验室中大容量记录器的数据传输开辟一个高速通道,开发研究IEEE1394a接口在外设端设备中的应用。其任务主要是提供大容量记录器设备与计算机通讯的IEEE1394a接口卡,其传输速率需达到400Mbps。本文在详细阐述IEEE1394a总线协议的基础上,结合所采用的具体协议控制芯片对IEEE1394a设备卡的电路设计、FPGA固件编程进行了详细的讨论,同时分析了接口时序及控制芯片的使用,最后完成一套完整的基于IEEE1394a传输系统的硬件和软件的方案设计,并通过调试实现数据的高速传输。 本文共有以下几个部分组成:第一章,绪论,IEEE1394a技术的发展、特点及其应用并说明课题研究的主要工作;第二章,IEEE1394a体系结构及通信原理,分析和研究了IEEE1394a协议体系和通理原理,为课题的总体方案设计作铺垫;第三章,系统硬件设计,介绍系统的总体方案实现及硬件电路连接;第四章,系统软件设计及实现,介绍了控制芯片的寄存器配置和IEEE1394a设备端的程序代码的设计思想;第五章,IEEE1394a驱动程序设计,通过电路调试使系统得以实现;第六章,结束语和展望,介绍了本文的一些结论,并对技术改进进行了进一步探讨。
【学位单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2008
【中图分类】：TP334.7
【部分图文】：

前 IEEE-1394 还主要应用于商业和民用产业，而且主要集中在要求高速率输的场合，如多媒体数字视频，大容量存储器和家庭网络等。1394 产品的了我们现有的多媒体观念，突破了以往由于传输介质的限制，实现了各种算机设备[2]。前，1394 使用的主要方向有：大容量存储器/磁盘阵列；视频会议；小型网络系统；高速打印机/扫描仪；多媒体设备；机顶盒；数码相机/摄像机，计算机的一些其他外设。 1.1 显示了这些设备的互连方法。

中北大学学位论文于寻址网络上的节点号码，当此 6 位全部为 1 时，表示广播到网络上所有的节点，一个网络上最多可按26-1=63 台设备[4]。余下的48 位作为节点内部寻址，总容量为24 1394 节点空间分为三种：1）初始内存空间2）私有空间3）初始寄存器空间① 2KB 的 CSR 结构空间② 串行总线的寄存器空间③ 最先 1KB 的 ROM_ID 空间④ 初始单元空间图 2.2 分别列出了几种地址空间，并形象地划分了他们之间的从属关系。

图 2.8 物理层结构1）用来提供线缆接口的端口；2）仲裁逻辑。它可以提供对总线的存取；3）重同步器件。接受编码过的数据/选通数据，并根据本地时钟对这些数据进行重同步；4）编码器。用来对本地节点将要发送的数据进行编码，使其成为数据/选通的格式在 1394 中所有的信号都是通过双绞线从一个节点传到另一个节点的。双绞线的第一个用途就是配置总线。在系统家电、有新的设备加入或者移出总线时，都可以引起总线配置的重新开始。总线配置主要包三个过程：总线复位、树标识和自标识。一旦配置完总线，节点就可以通过线缆执行各种总线事务。想要发出请求或响应的节点首先要获得总线的控制权，这也是通过双绞线实现的。分离事务需要请求方和相应方在开始数据发送之前仲裁总线控制权，合并事务和连接子事务都只需请求方仲裁一次总线即可。另外，确认的返回不需要对总线进行仲裁，它是通过节点自动处理的。获得
【引证文献】

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1 于勇;武俊峰;王云宽;魏志强;杨帆;;基于1394总线的图像采集系统设计[J];机械与电子;2010年10期

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1 张朝杰;基于高速串行总线接口的图像采集电路的设计与实现[D];北方工业大学;2011年

2 于勇;基于DSP和FPGA的条码识别系统的实现[D];哈尔滨理工大学;2011年

3 田志江;机载通用测控终端的设计与实现[D];西安电子科技大学;2012年

本文编号：2867807