基于DMA的1394总线高速数据传输实现
一种基于PCI接口的1394B总线的设计与实现
一种基于PCI接口的1394B总线的设计与实现一、引言随着科技的不断发展，人们对于数据传输的速度和效率要求也越来越高。
在数据传输中，总线的设计和实现是非常重要的一环。
1394B总线是一种高速数据传输总线，它可以满足高速数据传输的需求。
本文将介绍一种基于PCI接口的1394B总线的设计与实现。
二、1394B总线的概述1394B总线是一种用于高速数据传输的接口，它的传输速度可以达到800Mbps。
它可以连接多种设备，包括摄像机、打印机、音频设备等。
1394B总线采用了同步传输技术，可以实现高速数据传输并且保持稳定的传输速度。
在实际应用中，1394B总线被广泛应用于视频编辑、摄像头、音频设备等领域。
1. 设计思路基于PCI接口的1394B总线的设计与实现，首先需要考虑的是如何将PCI接口和1394B 总线进行连接，并实现数据传输。
在实际设计过程中，可以使用PCI-1394B桥接芯片来实现PCI接口和1394B总线之间的连接，并通过相关的驱动程序来实现数据传输功能。
还需要考虑如何进行硬件设计，例如电路板的设计、连接接口的设计等。
2. 硬件设计在硬件设计方面，需要设计一个PCI-1394B桥接芯片的电路板。
这个电路板需要包括PCI接口和1394B接口，以及相应的连接电路。
还需要考虑电源管理、时钟同步、数据缓存等功能。
在设计电路板的过程中，需要注意信号的稳定性和干扰的处理，以确保数据传输的稳定性和可靠性。
3. 驱动程序设计在PCI-1394B桥接芯片的电路板设计完成后，还需要设计相应的驱动程序，以实现PCI接口和1394B总线之间的数据传输。
驱动程序需要实现相关的数据传输协议，并提供用户接口，以方便用户进行数据传输操作。
还需要考虑驱动程序的稳定性和兼容性，以确保它能够在不同的操作系统上运行。
4. 数据传输测试设计与实现基于PCI接口的1394B总线后，需要进行数据传输测试。
测试的内容包括数据传输速度、稳定性、数据完整性等。
基于IEEE-1394总线的高速数据采集系统设计
（ 中航【业西安航 空计算技 术研究 所， 陕 西 西安 ７ ｌ ０ ０ ６ ５ １
摘要 ： 为 了 实现 数 据 采 集 系 统 实 时 性 、 通 用化 、 小型化设计 ， 该 文 提 出 了一 种 基 于 Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ － １ ３ ９ ４总 线 的 高速 数 据 采 集 系统 设
计和 实现方案 硬件 架构上 ， 系统 采用Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ 一 １ ３ ９ ４ 总线专用芯片 ， 实现 了 数据 高速 率 、 高可靠性传输 ； 采 用Ｆ Ｐ Ｇ Ａ ＋ Ｄ Ｓ Ｐ 的
数据处理架构 ， 将 数 据 采 集 与 算 法 处 理 分 开 独 立运 行 ； 采用 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ静 态局 部 重构 技 术 ， 实现 了不 同子 系统 的 功 能 配 置 ； 采用 开 关 动 态切 换 技 术， 实现 了信 号 采 集 的 灵 活 配 置 和 小 型 化 设 计 。 软 件 架 构 上 ， 系统 采 用模 块 化 设 计 思 路 ， 实现 了不 同 工作 模式之间的切 换。实验表 明该 系统具备很 强的数据 采集与解算能 力。 关键词 ： 数据采 集； Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ 一１ ３ ９ ４ ； 静 态局 部 重 构 ； 模 式 配 置
ＧＡ ＋ＤＳＰ ｄ ａ ｔ ａ ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎｇ ａ ｒ ｃ ｈ ｉ ｔ ｅ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ，ｔ ｈｅ ｄ ａ ｔ ａ ａ ｃ ｑｕ ｉ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎｄ ｐｒ ｏｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎｇ ａ ｌ ｇ ｏｒ ｉ ｔ ｈｍ ｓ ｒ ｕｎ ｓ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｅ ｌ ｙ． Ｂｙ ｕ ｓ ｉ ｎｇ ｔ ｈｅ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｃ ｐ ａ ｒ ｔ ｉ ａ ｌ ｒ ｅ— ｃ ｏｎ ｉｇ ｆ ｕｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈｎｏ ｌ ｏｇ ｙ，ｄ ｉ ｆｅ ｒ ｅ ｎｔ ｓ ｕ ｂ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ａ ｃ ｈ ｉ ｅ ｖ ｅ ｓ ｓ ｐｅ ｃ ｉ ｉｃ ｆ ｆ ｕ ｎｃ ｔ ｉ ｏ ｎａ ｌ ｃ ｏ ｎｆ ｉ ｇｕ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ．Ｂｙ ｕｓ ｉ ｎｇ ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇ ｙ，ｔ ｈ ｅ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕｉ ｔ ｓ ｏｆ ａ ｎ ａ ｌ ｏｇ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｌ ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｅ ｍｅ ｎｔ ｌｅ ｆ ｘｉ ｂ ｌ ｅ ｃ ｏｎｆ ｉ ｇ ｕｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎｄ ｃ ｏｍ ｅ ｉ ｎ ｐａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｎ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ．Ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｏｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｉ ｔ ｅ ｃ ｔ ｕｒ ｅ ，ａ ｍ ｏｄ ｕｌ ａ ｒ ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｃ ｏｎ— ｃ ｅ ｐｔ ｉ ｓ ｎｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ，ａ ｎｄ ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈｉ ｎｇ ｂｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ ｄｉ ｆｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｏ ｐｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｎｇ ｍ ｏｄ ｅ ｓ ｉ ｓ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｄ．Ｔｈ ｅ ｓ ｙｓ ｔ ｅ ｍ ｈａ ｓ ｔ ｈｅ ｓ ｔ ｒ ｏｎｇ ａ ｄｖ ａ ｎ— ｔ ａ ｇ ｅ ｏｆ ｄ ａ ｔ ａ ｃ ｏｌ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎｄ ｓ ｏｌ ｖ ｅ ｒ ｃ ａ ｐａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｉ ｅ ｓ ａ ｓ ｉ ｌ ｌ ｕ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｈｅ ｅ ｘｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎｔ ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ ：ｄ ａ ｔ ｅ ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏｎ；Ｉ ＥＥＥ一１ ３ ９ ４；ｄ ｙ ｎａ ｎｌ ｉ ｃ ｐ ａ ｒ ｔ ｉ ａ ｌ ｒ ｅ ｃ ｏ Ｉ １ ｆ ｉ ｇ ｕ ｒ ａ ｔ ｉ ｏｎ； ｃ ｏｎ ｉｇ ｆ ｕｒ ａ ｔ ｉ ｏｎ
1394芯片
1394芯片1394芯片，也叫做FireWire，是一种高速传输接口技术，最初由苹果公司在1995年推出。
它是一种基于串行总线架构的外部设备连接标准，用于连接各种多媒体设备，如相机、摄像机、音频设备、硬盘驱动器等等。
以下是关于1394芯片的内容。
1. 原理和技术：1394芯片基于串行总线架构，通过传输数据作为字节流，使得数据传输更加快速和高效。
它使用了异步通信方式，每个设备都有一个唯一的ID，可以直接与其他设备通信，无需经过计算机主机。
此外，1394芯片还采用了插拔热插拔技术，用户可以在计算机运行时连接或断开设备，无需重启计算机。
2. 特点和优势：- 高速传输：1394芯片提供了高达800Mbps的传输速度，比传统的USB 2.0接口更快。
这使得它在传输大容量数据，如高清视频和音频文件时非常有优势。
- 高质量音频和视频传输：1394芯片支持实时传输音频和视频数据，使得它在专业音频和视频设备中得到广泛应用。
它可以提供高质量的音频和视频传输，同时保持较低的延迟。
- 可靠性：1394芯片采用了差分信号传输，可以有效减少干扰和电磁辐射，提高数据传输的可靠性和稳定性。
此外，1394芯片还支持多个设备之间的高效协作，可以同时传输数据给多个设备。
- 在daisy-chain拓扑结构下的灵活性：1394芯片支持daisy-chain拓扑结构，使得多个设备可以通过一个接口连接，大大简化了设备的布线和连接。
这种拓扑结构可以减少系统内连接器数量，减小设备的物理体积。
3. 应用领域：- 影音传输：1394芯片在相机、摄像机和音频设备中得到广泛应用。
它可以快速传输高清视频和高保真音频数据，满足专业用户对音视频质量和传输效率的要求。
- 存储设备：1394芯片可以连接到外部硬盘驱动器，实现高速数据传输和备份。
它广泛用于图形设计师、视频编辑师和音频工程师等专业用户的工作环境中。
- 电子设备：1394芯片还可以用于连接电子设备，如打印机、扫描仪和数字相机等。
一种基于PCI接口的1394B总线的设计与实现
一种基于PCI接口的1394B总线的设计与实现随着计算机技术的不断发展，外设设备的种类也越来越多。
高速数据传输的需求逐渐增加，因此需要一种速度更快、传输更稳定的总线接口来满足这一需求。
1394B总线正是基于PCI接口的一种高速数据传输总线，下面将介绍它的设计与实现。
1394B总线基于PCI接口进行设计。
PCI接口是一种通用的计算机总线接口，具有较高的带宽和灵活性。
通过使用PCI接口，1394B总线可以直接和计算机内部的其他设备进行通信，如内存、显卡等。
这样可以极大地提高数据传输的效率和稳定性。
1394B总线采用了1394B协议进行数据传输。
1394B协议是一种用于高速数据传输的协议，其传输速度可达到800Mbit/s，比传统的USB接口快很多。
1394B协议还具有热插拔和接口供电等特点，可以方便地连接和使用外设设备。
在实现方面，1394B总线需要使用特定的硬件模块来支持数据传输。
这些硬件模块包括PCI接口控制器、协议控制器、传输芯片等。
PCI接口控制器负责将PCI总线和1394B总线进行转换，实现数据的传输和控制。
协议控制器是用来处理1394B协议的逻辑电路，负责控制数据的传输和协议的解析。
传输芯片则是负责实际的数据传输过程，将数据从PCI总线传输到1394B总线中，或者从1394B总线传输到PCI总线中。
1394B总线还需要相应的驱动程序来支持外设设备的连接和使用。
驱动程序是一种软件模块，用来控制和管理外设设备的操作。
通过驱动程序，用户可以方便地使用外设设备，并进行数据的传输和管理。
基于PCI接口的1394B总线是一种高速数据传输总线，具有较高的传输速度和稳定性。
其设计与实现需要使用特定的硬件模块和驱动程序来支持数据的传输和控制。
通过使用1394B总线，用户可以方便地连接和使用外设设备，满足高速数据传输的需求。
一种基于PCI接口的1394B总线的设计与实现
第07期2020年4月No.07April，20201 1394OHCIIEEE1394俗称火线接口，主要用于视频的采集，最初由Apple 公司提出，由IEEE 正式制定，支持100 Mbps ，200 Mbps ，400 Mbps 通信速率，其目的是简化计算机的外部连线，并且为实时数据传输提供一个高速接口。
1394B 是对IEEE1394增强或者扩展，主要是对总线效率进行改进，输速率将分别达到800 Mbps ，1 600 Mbps 和3 200 Mbps ，支持即插即用热插拔功能[1]。
1394开放式主机控制器接口（1394Open Host Controller Interface ，1394OHCI ）是1394串行总线链路层协议的一种实现，附带一些支持事物层和总线管理层的特性[2]。
1394OHCI 包含了用于高性能数据传输的直接内存存取（D i r e c t Memory Access ，DMA ）引擎和一个主机接口。
1394OHCI 主机接口既可作为主设备，又可作为从设备。
2 硬件设计处理器选用TI 公司的SM32C6415高性能定点数字信号处理（Digital Signal Processing ，DSP ），该芯片集成外围组件互连（Peripheral Component Interconnect ，PCI ）接口，最高工作频率为600 MHz 。
DSP 的EMIF 接口挂接FLASH 和SRAM ，其中FLASH 用于存储DSP 的固化程序；SRAM 用于DSP 片内SRAM 的补充，可用于程序的运行；当DSP 作为PCI 从设备时，外接SRAM 可作为从设备的memory 空间。
1394B 总线挂接在DSP 的PCI 接口，DSP 通过PCI 接口对遵循OHCI 规范的1394B 链路层设备进行访问，通过DMA 操作发送和接收1394B 数据。
本设计中PCI 接口挂接4路1394B 总线，传输速率400 Mb/s 。
一种采用DMA链实现的1394异步流传输的方法[发明专利]
![一种采用DMA链实现的1394异步流传输的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/5784ebcaaaea998fcd220e45.png)
专利名称：一种采用DMA链实现的1394异步流传输的方法专利类型：发明专利
发明人：吴姣,牟明,张利洲,崔西宁,郝玉锴,范祥辉
申请号：CN201611140239.4
申请日：20161212
公开号：CN108462651A
公开日：
20180828
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于机载网络总线技术领域，基于1394 Open Host Controller Interface(OHCI)规范提出了一种采用DMA控制器描述符链实现的1394异步流数据传输的方法，该方法可推广到异步数据和等时数据传输的实现。
本发明的设计方案核心是DMA控制器描述符链的使用方法。
基于1394 OHCI协议，利用DMA控制器的描述符控制器和描述符指针，实现异步流数据的发送和接收。
申请人：中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所
地址：710000 陕西省西安市锦业二路15号
国籍：CN
代理机构：中国航空专利中心
代理人：郭平
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1394技术及其在图像传输系统中的应用
1394技术及其在图像传输系统中的应用1394技术及其在图像传输系统中的应用摘要：为了最大限度地利用现有硬件资源，缩短开发周期，研制了1394-PCI的转接卡，实现了基于1394的高速图像传输系统。
介绍了1394高速串行总线的特性及原理及1394-PCI转接卡的硬件、软件设计。
关键词：1394高速串行总线 1394-PCI转接卡设备驱动程序当今的计算机外围设备都在追求高速性和高通用性，尤其在进行图像数据处理和传输时，数据的大指、高速、实时性对计算机与外设的接口提出了更高的要求。
目前新型总线接口有两种：USB和1394接口。
它们都支持即插即用，具有易扩展、使用方便、成本低等特点。
但在任何USB系统中，只能有一个主机，最多可接127个外设，在全速模式下的传输纺为500kbps～10Mbps。
而相比之下1394显得更胜一筹。
它支持点到点的传输，消除了主机处理器/内存瓶颈，具有可升级性，支持400Mbps、200Mbps和100Mbps传输率，单一总线支持63个节点，由于1394总线的高速性和独立于主机的操作能力，使它成为高多媒体设备接口的首选。
1 1394技术IEEE 1394起源于苹果公司，又名FireWire，是为家用电器研制的一种高速串行总线标准，其目的是为了解决对速度要求很高的宽带设备的传输问题。
(范文先生网收集整理)1995年12月，IEEE 1394-1994高速总线标准正式被IEEE标准委员会批准。
1.1 1394的主要特点a.支持点对点传输。
串行总线设备能自主执行事务，而不需要主机CPU的干预。
b.可扩展总线。
可以将新的串行设备连接入总线节点提供的端口从而扩展串行总线。
d.热插拔。
不需要系统断电就可以动态地加入或删除设备。
e.即插即用。
每次加入或删除设备时，总线节点会自动配置，并且配置时不需要主机系统的干预。
f.巨大的.映射至内存的地址空间。
每个节点拥有256T字节的地址空间，每条总线上有16P字节地址空间。
一种基于PCI接口的1394B总线的设计与实现
一种基于PCI接口的1394B总线的设计与实现1394B总线是一种高速数据传输接口，支持多种外设的连接和数据交换。
与USB接口类似，1394B总线也可以用于连接和控制各类外设，例如摄像头、音频设备、存储设备等。
本文将介绍一种基于PCI接口的1394B总线设计与实现。
我们需要了解PCI接口的功能和工作原理。
PCI（Peripheral Component Interconnect）接口是一种计算机总线标准，可用于连接主板和各类外设。
PCI接口提供高带宽和低延迟的数据传输通道，支持并行和串行传输方式。
在设计基于PCI接口的1394B总线时，我们需要采用PCI 2.2或更高版本的规范。
这些规范定义了PCI总线的物理和协议特性，以及与外设通信的方式和接口。
我们需要根据这些规范设计并实现PCI到1394B总线的转换器。
转换器的主要功能是将PCI总线的数据传输格式转换成1394B总线所需的格式，并进行相应的控制和管理。
转换器需要包含PCI接口适配器、1394B接口适配器、数据缓冲和控制逻辑等部分。
PCI接口适配器是连接PCI总线和转换器的接口，负责从PCI总线上读取数据和发送数据到总线上。
它通过PCI总线的控制信号和数据线与主板上的其他元件进行通信。
适配器还需要处理总线插拔和中断请求等特殊情况。
1394B接口适配器是连接1394B总线和转换器的接口，负责将数据传输到1394B总线上或从总线上接收数据。
它通过1394B总线的物理层和数据链路层实现数据的传输和管理。
适配器还需要实现1394B总线协议，例如节点识别、命令传输和数据传输等。
数据缓冲是用于存储数据的临时存储器，它可以是SRAM、SDRAM等类型的存储器。
数据缓冲的大小和读写速度需要满足PCI和1394B总线所需的数据传输要求。
数据缓冲还可以用于实现数据的临时存储和处理，例如数据重组、校验和等。
控制逻辑是转换器的主要控制单元，负责控制和管理数据的传输和处理。
一种基于PCI接口的1394B总线的设计与实现
一种基于PCI接口的1394B总线的设计与实现1.引言随着信息技术的发展，多媒体数据处理在各种领域中得到了广泛的应用。
1394B总线具有高速传输，实时性强，支持热插拔等特点，是一种理想的接口标准。
本文基于PCI接口，设计并实现了一种基于1394B总线的设备，以满足各种多媒体应用的需求。
2. PCI接口基础PCI（Peripheral Component Interconnect）是一种用于连接外部硬件设备和计算机的标准总线接口。
它支持高速传输，可通过插槽的方式连接到主板上。
PCI接口为外部设备提供了数据传输的通道，使其能够与计算机系统进行通信和交互。
3. 1394B总线基础1394B总线是一种高速串行总线，具有传输速度高、实时性强、支持热插拔等特点。
它可以用于连接外部设备，如摄像机、音频设备、打印机等，实现数据的传输和交换。
1394B总线在多媒体数据处理、音频视频采集等领域有着广泛的应用。
4. 设备设计基于PCI接口的1394B设备可以通过PCI桥接芯片和1394B控制芯片来实现。
PCI桥接芯片用于将PCI接口转换成1394B接口，1394B控制芯片用于实现1394B总线的功能。
此外还需要一些辅助器件，如时钟芯片、固件存储器等。
5. 硬件实现在硬件实现方面，首先需要根据设计要求选择合适的PCI桥接芯片和1394B控制芯片，并按照其数据手册进行连接和布线。
然后设计连接到PCI桥接芯片和1394B控制芯片的外围辅助器件，并进行逻辑设计和布线。
最后进行原理图设计和PCB布板。
6. 软件实现在软件实现方面，首先需要编写设备驱动程序，用于控制和管理基于PCI接口的1394B设备。
设备驱动程序可以通过PCI总线控制器来访问PCI桥接芯片，从而实现对1394B控制芯片的控制。
还需要编写应用程序，用于实现各种功能和应用。
7. 性能测试对于基于PCI接口的1394B设备，需要进行性能测试，以验证其性能和稳定性。
性能测试可以包括传输速度测试、实时性测试、热插拔测试等，从而评估设备的性能和可靠性。
一种基于PCI接口的1394B总线的设计与实现
一种基于PCI接口的1394B总线的设计与实现一、引言随着信息技术的不断发展，计算机及其相关硬件设备的性能和功能也在不断提高。
而在计算机外设连接方面，1394B总线已经成为一种常用的高速传输接口。
它具有高带宽、热插拔等特点，已经广泛应用于数字摄像机、外置硬盘、音频设备等领域。
为了更好地应用1394B总线，提高数据传输速度和可靠性，本文将介绍一种基于PCI接口的1394B总线的设计及其实现方法。
二、1394B总线概述IEEE 1394B是一种高速串行接口标准，也称为FireWire接口或i.LINK接口。
它是一种用于连接多媒体设备的高速数字接口，具有高速传输、实时数据流传输和热插拔等特点。
该接口可支持多种外设的连接，如数字摄像机、磁盘阵列、音频接口等。
IEEE 1394B总线结构分为物理层、数据链层和协议层。
物理层采用差分传输技术，支持400Mbps、800Mbps和1600Mbps传输速率。
数据链层负责数据传输的管理和控制，包括数据包管理、错误检测和恢复等功能。
协议层用于定义数据传输的格式和协议。
三、PCI接口介绍PCI（Peripheral Component Interconnect）是一种用于计算机连接外设的接口标准。
它采用并行数据传输方式，具有高带宽和多功能性的特点。
PCI接口被广泛应用于各类计算机设备，如网卡、声卡、显卡等。
PCI接口的工作方式是通过插槽连接主板，通过系统总线和主机CPU进行通信。
PCI接口速度通常为33MHz和66MHz，带宽可达到133MB/s和266MB/s。
PCI接口的工作原理是主机CPU通过访问设备的配置空间、内存地址空间和I/O空间来控制和管理设备的工作。
四、基于PCI接口的1394B总线设计基于PCI接口的1394B总线设计需要考虑以下几个方面：首先是PCI接口的连接和控制，其次是1394B总线的物理层和数据链路层实现，最后是软件驱动的开发。
1. PCI接口的连接和控制在设计基于PCI接口的1394B总线时，需要考虑如何将PCI接口连接到1394B总线上，并通过PCI总线来控制和管理1394B总线设备。
一种基于PCI接口的1394B总线的设计与实现
一种基于PCI接口的1394B总线的设计与实现一、引言二、PCI接口与1394B总线的特点1. PCI接口的特点PCI（Peripheral Component Interconnect，外围组件互联）是一种计算机总线标准，它可以支持高速的数据传输，具有较低的延迟和较高的带宽。
PCI接口广泛应用于计算机主板上，可以连接多种外部设备，比如显卡、网卡、声卡等。
2. 1394B总线的特点1394B总线是一种高速串行总线，它可以支持数据传输速度高达800 Mbps，甚至1.6 Gbps。
1394B总线支持热插拔和热交换功能，可以连接多种外部设备，如摄像头、打印机、硬盘等。
1394B总线还可以通过简单的拓扑结构实现设备的串联连接，灵活性较高。
结合PCI接口的高速传输和1394B总线的灵活性，设计一种基于PCI接口的1394B总线的方案，将会得到高速传输和灵活连接的双重优势。
三、设计方案1. 硬件设计基于PCI接口的1394B总线硬件设计方案需要考虑以下几个方面：（1）PCI接口电路设计：需要设计一个PCI接口的电路板，该电路板需要符合PCI接口的电气特性和信号规范，能够在计算机主板上正常工作。
（2）1394B总线接口设计：为了与1394B总线接口兼容，需要设计1394B总线接口电路板。
该电路板需要能够处理1394B总线的高速信号，包括时钟信号和数据信号，并且能够与外部设备进行稳定的连接。
（3）数据传输芯片选择：需要选择高性能的数据传输芯片，能够支持PCI接口和1394B总线的数据传输，并且能够提供稳定的信号处理能力。
四、实施方案1. 硬件实施硬件实施主要包括电路板的设计、制造和测试。
（1）电路板设计：根据PCI接口和1394B总线的技术规范，设计相应的电路板原理图和布局图。
（2）电路板制造：将设计好的电路板原理图和布局图交给PCB厂家进行制造，制造成品后进行焊接和组装。
（3）电路板测试：对制造好的电路板进行严格的测试，包括电气性能测试和信号稳定性测试，确保电路板能够在实际应用中稳定可靠。
一种基于1394高速数据传输设备的设计
2007年第28卷增刊中北大学学报(自然科学版)Vo l.28 Supp. 2007 (2007年12月)JOURNAL O F NORTH UNIVERSIT Y O F CHINA(NATURAL S CIENCE EDITION)(D ec.2007)文章编号:1673-3193(2007)增刊-0057-03一种基于1394高速数据传输设备的设计甄国涌,张学彦(中北大学电子测试技术国家重点实验室,山西太原030051)摘 要: 设计了一种基于1394总线高速数据传输的设备,同时也介绍了高速串行总线1394的发展现状和协议结构,并重点讨论了传输系统的硬件和软件设计.经实验检验,证明了这种高速传输系统的可行性.并对其他通讯研究有一定的参考意义.关键词: 1394总线;串行总线;高速数据传输系统中图分类号: T N912.11 文献标识码:ADesign of High-Speed Transfer EquipmentBased on the1394BUSZHEN Guo-yong,ZHANG Xue-yan(N atio nal K ey L abo rato ry for Electr o nic M easur ement T echnolog y,No r th U niver sity of China,T aiy ua n030051,China) Abstract:This paper designed a equipment of high-speed data tr ansfer system based on the1394BUS, It also introduced the dev elo p situation and protocol structure of hig h-speed serial BUS1394standard, and it discussed the design o f hardw are and so ftw are of transfer system.T he ex periment results proved that this kind of high speed transmission sy stem is feasible.And it has the certain reference sig nificance to o ther com munication research.Key words:1394BUS;serial bus;high-speed data transfer system随着信息化的高速发展,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,配有IEEE1394接口的数字设备已变成一种趋势.目前,IEEE1394已应用于商业和民用产业,而且主要集中在要求高速率大批量数据传输的场合,如多媒体数字视频,大容量存储器和家庭网络等.1394产品的出现已经改变了人们现有的多媒体观念,突破了以往由于传输介质的限制,实现了各种高速轻便的计算机设备.随着IEEE1394技术的不断发展,其应用领域也在不断扩大.本文基于1394协议和特点,选用TSB42AA82A作为1394控制芯片,设计出了一套基于1394总线的高速数据传输设备,速度可以达到400M bps,以作为实验室各种大容量记录器的通用读数盒,同时也验证了1394的高速传输的技术优势.1 IEEE1394协议结构IEEE1394是一种串行接口标准,这种接口标准允许把电脑、电脑外部设备、各种家电非常简单地连接在一起.1394标准[1]定义了两种总线数据传输模式,即:Backplane(背板)模式和Cable(线缆)模式.其中Backplane模式支持12.5Mbps,25M bps,50M bps的传输速率;Cable模式支持100M bps, 200M bps,400M bps的速率.所以既可以把它称为总线,也可以把它称为接口.IEEE-1394的原型是运收稿日期:2007-10-20 基金项目:国家自然科学基金资助项目(50675213) 作者简介:甄国涌(1971-),男,副教授,博士.主要从事动态测试研究.行在Apple Mac 电脑上的FireWire (火线)[2],由IEEE 采用并且重新进行了规范.IEEE 1394协议[3]定义了物理层,链路层,事务层和总线管理层.每一层都定义了一套相关的服务来支持串行总线配置,管理及应用程序和1394协议层之间的通信.各层之间的关系如图1所示.1)事务层:事务层只支持异步传输,并且负责为每个接收到的数据包提供确认.如果数据正确接收了,紧跟在接收之后,不需要仲裁总线,会直接向发送方返回一个传送正确的确认包;如果接收方因为忙不能接受数据包,或者接收的包不正确,会向发送方返回一个“重试”的确认包,通知发送方重传数据包.2)物理层:物理层是串行总线实际的接口.实现了1394设备和1394线缆的连接,除了接收和发送数据信号,提供了仲裁机制来确保所有的节点有公平的机会来取得总线的使用权.1394线缆用两对双绞线T PA 和TPB 来实现不归零的数据信号的传送.在物理层,可以提供多个同线缆相连接的端口,每个端口都有自动检测设备的添加和拆除的装置.端口可以在T PA 线上提供偏移电压,并且在线缆的另一端由TPB 来检测此偏压.一旦两个设备互连,相连的端口驱动的此偏压会一直存在.每个节点都会检测到电路中存在着这个偏压,表明一个设备连接入了网络;去掉一个节点,此偏压也会消失,从而网络认为有节点被拆除了.3)链路层:对于异步传输来说,链路层是事务层和物理层的接口,完成将事务层传来的请求转换成线缆上传输的1394数据包;响应者的链路层接收到由物理层传来的数据包,会将包恢复成请求送至事务层.对于等时传输来说,链路层是应用程序和物理层的接口.在传输期间,链路层负责生成将要通过1394线缆传送的等时包.还将从物理层接收来自线缆的等时包,解码包的信道号,如果此节点是目标节点,则将数据送到应用程序层,否则向其它端口转发此包.4)总线管理层:这一层负责了每个节点的活动管理,一个复杂节点的总线管理层可以集总线管理器,等时资源管理器和循环控制器于一体.2 传输系统原理设计系统工作原理如图2所示.本文采用了异步DM A 传输方式,由外围CPU 和DM A Contr ol分别控制Host 接口操作和DMA 接口操作.CPU 控制系统的初始化,主要用来配置1394控制芯片的配置ROM 和寄存器,并通过DM AContr ol 产生控制T SB43AA82工作的控制时序.T SB43AA82工作于异步DMA 传输方式,接收的数据通过DM A 接口的控制存人M emory 中,数据发送时通过DMA 控制器传送至1394控制芯片的FI-FO 中,最后通过1394总线传输至计算机.3 系统芯片的选择和硬件电路的连接该系统中的主要芯片有1394控制芯片,FPGA ,单片机,存储器芯片等.系统采用了T I 公司的链路层和物理层集成的芯片TSB43AA82作为1394芯片控制器.芯片兼容1394a-2000标准, 3.3V 单电压供电同时采用内部1.8V 低功耗设计,传输速度高达400M bps,支持SBP 协议和DPP 技术,具有通用的16/8位主机总线控制接口,DM A 控制接口,并且芯片中有3个互相独立的FIFO:异步命令FIFO (1512字节),DM A FIFO (4728字节)、配置ROM FIFO (504字节),为实现高速传输,采用了该芯片的DM A 功能,单片机选用通用的C8051F 系列的C8051F040,内部带有64K 的FLASH ROM 程序存储器.单片机的主要工作是通过FPGA 配置和控制TSB43AA 82.存储器选用128K 字节Flash 存储58中北大学学报(自然科学版)2007年增刊器,FPGA 选用Xilinx 公司的XC 2S 50E ,硬件模块连接框图如图3所示.在硬件连接时还要注意:TSB43AA 82需要外接24.576M Hz 的晶体,晶体振荡器驱动一个内部锁相回路,用以产生393.216MHz 的参考信号.这个参考信号内部分频,以提供用于控制向外输出的编码选通信息和数据信息的时钟信号.电源模块主要由主机上1394接口电源提供,同时该系统采用TPS 70351将电压转化为3.3V 和1.8V,给其他芯片供用.同时按照1394协议规定,必须在电路板端口上加上终端阻抗匹配.实际设计采用的是56.2 匹配电阻.4 1394设备驱动程序开发及应用程序设计Window s 驱动模型(WDM )[4]定义了驱动程序分层,以适应即插即用系统.1394系统驱动程序采用分层结构模型,其设备栈如图4所示.设备驱动位设备栈顶,通过发IRP 给IEEE 1394总线驱动来与设备通信.IEEE 1394总线驱动为1394总线提供了独立于硬件的接口,并将一部分IRP 传向端口驱动程序.用DDK 设计的1394设备驱动由4个模块组成:初始化模块、即插即用模块、电源管理模块以及I/O 模块.初始化模块提供设备驱动的入口点,从而将不同的IRP 请求发向相应的执行模块.即插即用模块用于实现1394设备的热插拔和动态配置.当总线驱动程序在加电或者添加/删除时检测到新设备,从设备中取出一个或多个标识符,用于检查所有可用的安装文件,发现合适的设备驱动程序.驱动程序被装入,调用AddDevice 入口点,告诉它发现一个新设备,并创建功能设备对象(FDO).总线驱动程序或者安装文件详细描述设备所需的硬件资源,使用仲裁器为每个设备分配资源.电源管理模块负责设备的挂起和恢复.I/O 模块完成I/O 请求的大部分工作.该模块定义了所需的I/O 控制代码,从而为应用程序提供了调用系.在高速传输系统中,应用程序是控制数据流的中心.采用VC ++和DDK 实现,主要功能有:获取数据源、检测1394设备、总线管理、分配1394地址空间、设置资源和通道、完成1394传输.5 结 论以高性能的1394控制器T SB 43AA 82为控制器,作者设计了一种基于1394总线高速数据传输的设备.实验表明:该设备能够以100M bps ,200Mbps 和400M bps 的高速率进行数据传送,并具有高集成度、高数传率和低成本的优点.同时为实验室的大容量记录器的数据传输提供了便利.参考文献:[1] IEEE st andar d 1394-1995.IEEE Standar d fo r a hig h per for mance Ser ial Bus[S ].美国电气和电子工程师协会,1995.[2] 姜汉龙.FireW ir e 系统体系[M ].北京:中国电力出版社,2001.[3] 张大朴.IEEE 1394协议及接口设计[M ].西安:西安电子科技大学出版社,2004.[4] Chr is Cant .W indo ws W DM 设备驱动程序开发指南[M ].北京:机械工业出版社,2000.59(2007年12月)一种基于1394高速数据传输设备的设计(甄国涌等)。
基于DMA的1394总线高速数据传输实现
基于DMA的1394总线高速数据传输实现
马进;王伟;杨煜普
【期刊名称】《计算机工程与设计》
【年(卷),期】2010(031)020
【摘要】为了提高数控系统数据传输速度,满足高速高精度加工需求,提出了基于直接存储器存取(DMA)方式的1394总线传输方法.设计了数控系统传输模块,并利用数控系统的结构特点,选定DMA方式并引入RTX(real time extension)软件来提高上位机Windows系统的实时性.根据13940HCI协议开发DMA程序来实现异步数据的传输,实验结果表明了1394总线通信的实时性和可靠性.
【总页数】4页(P4410-4413)
【作者】马进;王伟;杨煜普
【作者单位】上海交通大学,自动化系,上海,200240;上海交通大学,自动化系,上海,200240;上海交通大学,自动化系,上海,200240
【正文语种】中文
【中图分类】TP393.03
【相关文献】
1.一种基于IEEE1394总线的高速数据传输设备的设计 [J], 王海涌;黄江艳
2.基于IEEE-1394高速串行总线的双向数据传输系统 [J], 孔令术;李玉山
3.基于PCIE总线主模式DMA高速数据传输系统设计 [J], 李超;邱柯妮;张伟功;罗俊鹏;徐远超
4.PCI总线中DMA高速数据传输的设计与实现 [J], 尹朕昊;詹亚锋
5.基于1394总线的高速数据传输系统的设计 [J], 余宏生
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1394仿真卡驱动软件的设计与实现
1394仿真卡驱动软件的设计与实现吴姣【摘要】Based on IEEE1394 bus codex, the design principles to develop 1394 emluator driver using the hierarchical model in Windows environment are introduced. How to develop 1394 emluator WDM driver to implement the Plug and Play function is discussed in detail. Then, the design method of 1394 emluator static link lib file with WDM driver is given. The driver designed by the hierarchical model can be applied to other PCI devices in Windows environment with a little modification. The performance of 1394 emluator driver is analyzed and summarized with 1394 protocol analysis device in the end.%结合IEEE 1394总线规范,介绍了在Windows环境下使用分层模型开发1394仿真卡驱动的原理.详细讨论了如何开发1394仿真卡的WDM (Windows Driver Model)驱动,实现设备的即插即用功能,并且利用WDM驱动实现1394仿真卡应用层静态库的设计方法.分层模型设计的1394仿真卡驱动只需要少量的改动就可以应用于Windows环境下的其他PCI设备.最后结合1394协议分析仪对该驱动的性能进行了分析与总结.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2011(011)033【总页数】5页(P8211-8214,8218)【关键词】IEEE 1394;WDM;设备驱动;即插即用;中断服务程序【作者】吴姣【作者单位】西安航空计算技术研究所,西安710068【正文语种】中文【中图分类】TP391.9先进的总线技术对于解决系统瓶颈、提高整机系统性能有着十分重要的影响。
基于1394的高速图像传输接口的设计与实现
基于1394的高速图像传输接口的设计与实现
廖伟平;谌德荣
【期刊名称】《计算机测量与控制》
【年(卷),期】2006(14)6
【摘要】为了实现图像传输的全数字化,提高图像传输的速度和质量,设计了一种基于1394协议的高速图像传输接口,此接口借助1394协议的特点,实现了从前端的数字图像传感器获取高速图像数据,再经过编码、调制后发送出去,从而完成整个视频数据的传输过程,支持的传输速率可达100～200Mbps.
【总页数】3页(P823-824,831)
【作者】廖伟平;谌德荣
【作者单位】北京理工大学,机电工程学院机电工程系,北京,100081;北京理工大学,机电工程学院机电工程系,北京,100081
【正文语种】中文
【中图分类】TN91
【相关文献】
1.基于1394a的高速图像处理系统的硬件设计与实现 [J], 熊炜;吴凭天;胡科开
2.基于FPGA的高速图像跟踪系统设计与实现 [J], 周全宇;史忠科
3.基于JESD204B协议的高速数据传输接口设计与实现 [J], 张金凤;孟爱权;袁子乔
4.基于FPGA的高速串行传输接口的设计与实现 [J], 杜旭;于洋;黄建
5.基于XC7K325T+TMS320C6678的高速图像处理系统设计与实现 [J], 吴志军
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基于1394的高速图像传输接口的设计与实现
设计与应用计算机测量与控制.2006.14(6) Com puter Measurement &C ontrol823收稿日期:2005-10-24; 修回日期:2005-11-29。
作者简介:廖伟平(1982-),男,硕士生,主要从事DS P 和嵌入式系统设计。
谌德荣(1966-),女,副教授,硕士生导师,主要从事信号处理方向的研究。
文章编号:1671-4598(2006)06-0823-02 中图分类号:T N919 文献标识码:A基于1394的高速图像传输接口的设计与实现廖伟平,谌德荣(北京理工大学机电工程学院机电工程系,北京 100081)摘要:为了实现图像传输的全数字化,提高图像传输的速度和质量,设计了一种基于1394协议的高速图像传输接口,此接口借助1394协议的特点,实现了从前端的数字图像传感器获取高速图像数据,再经过编码、调制后发送出去,从而完成整个视频数据的传输过程,支持的传输速率可达100~200M bps 。
关键词:1394协议;等时传输;异步传输;BF533;图像传输Design and Implementation of a High S peed VideoTransmission Interface Based on 1394BusLiao Weiping ,Chen Derong(M echat ronics Eng ineering Depar tment ,Beijing Institut e o f T echno log y,Beijing 100081,China)Abstract:To realize th e com plete digitalization of video transm ission and to im prove the trans mitting speed and quality,a high speed vid eo transm ission interface based on 1394protocol is des igned.W ith the character s of 1394protocol,the interface obtains h igh sp eed vid eo data from a digital vid eo d evice.After coding and m odu lating,the data is tr ans mitted by radio.Th e transm ission speed of this interface can reach 100~200M bps.Key words :IEEE Std 1394;isochronous;asynch ronous;BF533;video tran smiss ion0 引言随着数字技术的进步与发展,传统的视频领域正面临着模拟化向数字化的变革。
一种基于PCI接口的1394B总线的设计与实现
一种基于PCI接口的1394B总线的设计与实现随着科技的不断发展，计算机和其他电子设备之间的连接方式也在不断改进。
PCI接口（Peripheral Component Interconnect）是一种计算机总线标准，用于连接计算机内部的主板和其他硬件设备，它提供了高性能的数据传输通道。
而1394B总线，也被称为FireWire或i.LINK，是一种用于高速数据传输的接口标准。
它可以在计算机和其他设备之间传输音频、视频和数据，因此在很多领域都有广泛的应用，比如音视频编辑器、摄像机和音频设备。
本文将介绍一种基于PCI接口的1394B总线的设计与实现。
该设计的目的是实现高速数据传输，同时保证系统的稳定性和兼容性。
我们需要选择适合的硬件设备。
PCI接口通常提供多个插槽，用于插入不同类型的硬件设备。
对于1394B总线的设计，我们需要选择一个兼容PCI接口的1394B芯片，确保其能够提供高速数据传输和稳定的性能。
我们需要设计一个适合的电路板来连接PCI接口和1394B芯片。
这个电路板需要满足电路连接的要求，并且具备良好的信号传输和电源管理能力。
为了提高系统的稳定性，我们可以使用多层电路板设计和合理布局，以减少信号干扰和电源噪音。
接下来，我们需要设计一个合适的驱动程序来控制1394B总线。
驱动程序是实现计算机和外部设备之间数据传输的关键。
我们可以使用PCI接口提供的驱动程序开发工具，根据1394B总线的通信协议来编写驱动程序。
我们还需要确保驱动程序的稳定性和兼容性，以保证系统的正常运行。
我们需要测试和优化设计的系统。
通过测试和优化，我们可以发现和解决系统中的问题，并改进性能和稳定性。
我们可以使用一些专业的测试工具和性能分析工具，如逻辑分析仪和示波器，来检测信号传输和系统响应时间，并针对性地进行优化。
基于PCI接口的1394B总线的设计与实现需要选择适合的硬件设备、设计合适的电路板、编写稳定的驱动程序，并进行测试和优化。
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０ 引 言
ＩＥ Ｉ９ 总 线 是 一 种应 用 于 高速 数 据 传 输 的 串 行 总 线 标 Ｅ Ｅ ３４
准 。ＩＥ Ｅ Ｅ于 １９ 年 将 其 认 可 为 ＩＥ ３ ４１９ 规 范 ， 后 在 ９５ Ｅ Ｅ １９．９ ５ 之 兼 容 性 和 功 能 上 进 行 改 进 ，推 出 了 ＩＥ １９ ａ １９ｂ规 范 ， Ｅ Ｅ ３４ 和 ３４
统 ， 过 上位机程序控制 加工过程 ， 行和实现 数值控制 。 通 执 数 控 系 统 以数 控 技 术 为 核 心 ， 整 个 制 造 系 统 的 集 成 控 制 、 效 对 高 运 行 、 新 发 展 都 具 有 重 要 影 响 。在 数 控 系 统 中 ， 信 总 线 负 更 通 责 数 字 控 制单 元 和 数 字 伺 服 系 统 及 其 相 关 设备 之 间 实 时 数 据 通 信 。 信 总 线 性 能 的 高低 直接 影 响 到 数 控 系 统 的 整 体 性 能 。 通
４１ ４０ ２ １， ２） ００ １（０ ３
计 算 机 工程 与 设计 Ｃ ｍ ｕ ｒ ｎｉ ｅｎ ｄ ｅ ｇ ｏ ｐｔ Ｅ ｇ ｅ ｉ ａ Ｄ ｓ ｎ ｅ ｎ ｒ ｇｎ ｉ
・体 系结 构 与外 围设备 ・
基于 Ｄ ＭＡ的 １９ 总线高速数据传输实现 ４ ３
马 进， 王 伟 ， 杨 煜普
ＭＡ ｉ ， Ｗ ＡＮ Ｇ ｅ， Ｙ Ｊｎ Ｗ ｉ ＡＮＧ ｕ ｐ Ｙ ．ｕ
（ ｅａｔ ｎ ｆ ｕｏ ｔ ｎ Ｓ ａ ｇ ａＪ ｏｏ ｇ ｎｖｒｉ，Ｓ ａ ｇａ ２ ０ ４ ， ｈ ａ Ｄ ｐｒ ｍｅｔ ｔｍａ ｏ ， ｈｎ ｈ ｉｉ ｔｎ ｉｅｓｙ ｈｎ ｈ ｉ ０ ２ ０ Ｃ ｉ ） ｏＡ ｉ ａ Ｕ ｔ ｎ
中图法分类 号： Ｐ ９． Ｔ ３３ ３ ０
文 献标 识码 ： Ａ
文章编 号：０ ０７ ２ （００ ２ ．４ ００ １０ —０ ４ ２ １） ０４ １．４
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（ 海交通 大 学 自动化 系，上 海 ２ ０ ４ ） 上 ０ ２ ０
摘 要 ： 了提 高数 控 系统数 据传输速 度 ， 为 满足 高速 高精 度加 工需求 ， 出 了基 于直接存储 器存取 （ ＭＡ） 提 Ｄ 方式 的 １９ 总 线传 ３４
输 方 法 。设 计 了数 控 系统 传 输 模 块 ， 利 用 数 控 系统 的 结 构 特 点 ， 定 Ｄ 并 选 ＭＡ方 式 并 引入 Ｒ Ｘ ｒａ ｔ ｘｅｓ ｎ软 件 来 提 高 Ｔ （ ｌｉ ｅ ｔ பைடு நூலகம் ） ｅ ｍｅ ｎｏ 上 位 机 Ｗｉ ｏ ｓ 统 的 实 时 性 。 据 １９ Ｏ Ｃ 协 议 开 发 ＤＭＡ 程 序 来 实现 异 步 数 据 的 传 输 ， 验 结 果 表 明 了 １９ 线 通 信 ｎ ｗ 系 ｄ 根 ３４ Ｈ Ｉ 实 ３ ４总 的 实 时性 和 可 靠性 。 关键 词 ：Ｅ Ｅ ３４总 线 ； 直 接 存 储 器存 取 ； 实 时 性 ； 数 控 系 统 ； 开放 式 主 机 控 制 接 口协 议 ＩＥ １９
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