1394总线

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IEEE1394总线接口设计

IEEE1394总线接口设计这篇论文主要讨论IEEE1394总线接口的设计。

IEEE1394是一种高速数据传输接口，也被称为“火线接口”。

该接口通常用于连接计算机系统和其他设备，例如数字相机、音频/视频接口、移动存储器等等。

IEEE1394接口使用了差分信号和电缆电感技术，以实现高速数据传输和可靠性。

首先，IEEE1394总线接口的设计需要考虑硬件方面的要求。

这包括接口芯片的选用、接口电路的设计、电缆规格的确定等。

接口芯片是实现IEEE1394接口的核心组件，因此需要优先考虑其性能和兼容性。

同时，接口电路的设计也需要满足低电平噪声、防干扰等因素。

选用合适的电缆规格（例如CAT5e、CAT6等）可以保证数据传输的时延和噪声水平。

其次，IEEE1394总线接口的设计还需要考虑软件方面的要求。

这包括驱动程序的编写、接口协议的制定等。

驱动程序是实现计算机与IEEE1394接口设备通信的载体，因此需要对其进行充分的测试和优化。

接口协议制定可以统一设备通信的接口规范，从而提高设备之间的互操作性。

最后，IEEE1394总线接口的设计需要考虑实际应用的需求。

这包括数据传输速率、可靠性、兼容性等方面。

根据应用需求，可以选择不同速率的IEEE1394接口（例如400Mbps或800Mbps）来达到合适的数据传输速度。

同时，需要充分测试接口的可靠性和兼容性，以确保其能够正常工作并与其他设备兼容。

总之，IEEE1394总线接口的设计需要综合考虑硬件、软件和实际应用方面的要求。

在设计过程中，需要不断测试和优化接口的性能和可靠性，以满足不同应用场景的需求。

当设计IEEE1394总线接口时，其中一个最重要的因素就是传输速率。

IEEE1394接口提供不同速率的选项，例如400Mbps和800Mbps。

因此，在设计时需要考虑具体设备的需求以及传输数据的类型和大小。

在需求较高的情况下，选择800Mbps速率的接口。

除了速率，可靠性也是IEEE1394总线设计面临的重要挑战。

IEEE 1394总线技术研究

某些串行总线应用要求毫无任何数据损坏地传输数据，数输。响应方可以向请求方确认是否正确接收到传输。如果数据
1，IE E 1 9 的 E 3 4 概述 ‘ 扭EE 13 4 的前身是 F r w ir e ， 1986 年由Micha l 9 i e 在 e 介 ener (ApPle 公司的一名工程师) 所草拟的。F rew ir e 是 i
40 伏电压以及 1. 5 安的电流。拓扑结构的变化而变化。而等时事务以通道号为基础标识目标底板环境中物理拓扑是多点接入的总线，总线上分布着多节点，它们在配置完成后可以从中断点恢复事务。个连接器，允许节点直接插入，通过仲裁使各节点享用总线。
在总线配置过程中应执行3 个主要程式，包括总线初始化、树标识和自标识。因为总线配置不需要同主机处理器进行交互，所以任何一个节点都不能简单地以总线物理拓扑为基础而被标识为根节点。串行总线的拓扑结构必须经过树标识过程来形成。所有的配置传送都是以10 MbP 进行的。 0 s 在线缆配置过程中，总线被复位，并且所有的 1394 总线传输都会被停止。异步事务在配置完成后应重新排列事务。因为节点标识值会由于
2。通用1 0 连线头整合各种 PC 的连线头成为一种万用 4 / 的连线头，使用者就不用花时间辨别不同的外围设备要接到哪个接头，同时也降低系统成本; 2。点对点的通讯架构正EE 1 9 外围设备间互相传数据 5 34 时，不须主机监控，因此不会增加主机的负载，降低 CP U 资
没有正确接收到，会反馈给请求方一个错误消息，然后重试此次传输。异步传输是通过唯一地址确定源目的节点。这种传输不需要以固定的速率传输数据，因而不要求有德定的总线带宽，但必须获得时间上的公平访问。而等时传输 (要求通过总线以不变的速率传输) 并不要确认数据传输。例如，摄像头的视频数据通过串行总线传给播放器必须以恒定速率传送，这样可以无偏错地将图像重现出来。视频数据的生命周期很短，如果在总线传输时视频数据受损，

科技创新浅谈1394总线技术

科技创新浅谈1394总线技术作者：张雪园来源：《科技风》2020年第08期摘;要：针对目前应用在航空电子系统的1394总线技术进行简要的介绍，包括1394总线的传输特点、总线结构、1394协议，以及提高IEEE-1394b总线确定性和可靠性的方法。

关键词：航空电子系统;1394总线;IEEE-1394b1 1394总线概述1.1 1394总线简介苹果公司最初提出的IEEE 1394为一种高速串行总线，又被称为火线技术（FIRE WIRE）。

电气与电子工程师协会（IEEE）在1995年，正式颁布了第一个IEEE1394总线标准。

该标准定义了数据的传输协议、连接系统等，具有能够实现采用较低的成本获取较高性能的优点（如可增强打印机、扫描仪、硬盘与视频电话、数码相机等的连接能力），从而被工业领域广泛应用[1]。

欲将1394总线应用于航空、航天领域，首先得满足低延迟、具有确定性和高可靠性等要求。

美国机动工程师协会（SAE）对IEEE1394总线标准的局部做了约束和限定，使之成为能够满足航空、航天领域应用的总线标准。

目前，1394总线已成功应用于洛克希德-马丁公司的美国联合战斗机（JSF）项目;国内也意识到传统的ARINC429、MIL_STD_1553B等总线难以满足日趋复杂的航空航天系统，1394总线在航空、航天系统领域的应用会更加广泛。

1.2 1394总线发展历程IEEE1394-1995：最初由Apple公司提出，由IEEE正式制定;支持速率100/200/400Mbps距离最远达4.5米。

IEEE1394a-2000：对IEEE-1394标准进行补充;互操作性和性能增强;解决了一些二义性问题;提供更快的仲裁和总线复位速度。

IEEE1394b-2002：提供一种新型的连接模式;增加了传输介质的类型;对仲裁和故障容错进行了改进;延长了距离;向后兼容1394a;速度提高到S800、S1600，并支持未来协议构架S3200[2]。

IEEE1394总线结构及测试方法

图１
表３信号特性指标
参数编码数据速率（典型值）波特率（典型值）波特率误差上升下降时间最大值￥４００Ｂ８Ｂ／１０Ｂ３９３．２２４９１．５２ ±１００８００单位Ｎ／ＡＭｂ／ｓＭＢｄＤ｜）ｍｎＳ
ＡＣＡＤＥＭＩＣＲＥＳＥＡＲＣＨ学术研究
正髓１３９４总线结构及测试方法
◆ 支高飞张娟王蒙佳
摘要：ＩＥＥＥ１３９４Ｂ总线以其高速率、实时性等优异特点，正快速应用于航空机载电子系统并逐步替代１５５３Ｂ总线模式。本文首先对该总线电气特性及总线协议等方面进行介绍，然后对其测试方法进行探索研究。关键词：总线结构；测试方法
．
测试时间
（４００Ｍ｝Ｓ）
２２５分钟
．
１ｘ１０
ｌｘ１０一 ’
９９．９％
９９％
１ｘｌｆ
９９．９％
９．５４ｘ１０ ’ ５４１ｘ１０９．５４ｘ１０
．
４０分钟３７５小时６．６３小时
一
引言
表１线缆指标要求项目指标
１３９４ａ支持的速度范围为１００Ｍｂｐｓ、２００Ｍｂｐｓ和
４００Ｍｂｐｓ，而１３９４Ｂ支持的速度更高，为８００Ｍｂｐｓ、ｌ￣０Ｍｂｐｓ和３２００Ｍｂｐｓ。相比较传统的低速率１５５３Ｂ双冗余度总线，１３９４总线以其优异的高速率传输性能正快速应用在机载航空电子中枢系统中，以解决高清视频等大数据双向传

基于SPI接口的1394总线配置表加载设计与实现

基于SPI接口的1394总线配置表加载设计与实现SPI接口是一种串行通信接口，用于在微控制器和外部设备之间进行通信。

而1394总线是一种高速串行数据总线，用于连接计算机和外部设备。

本文将详细介绍基于SPI接口的1394总线配置表加载的设计与实现。

需要明确的是，SPI接口和1394总线是两种不同的通信协议，它们之间的互联需要通过一些中继设备来实现。

在设计和实现基于SPI接口的1394总线配置表加载系统时，需要考虑到这两种协议之间的相互转换问题。

设计一个外部设备，该设备可以通过SPI接口与微控制器进行通信，并能够接收来自1394总线的数据。

这个设备可以是一个专门设计的中继设备，它能够将来自1394总线的数据转换为SPI接口所支持的格式，并通过SPI接口将数据传输给微控制器。

在设计中继设备时，需要考虑到SPI接口和1394总线之间的转换问题。

SPI接口是一种全双工的通信方式，而1394总线是一种半双工的通信方式。

需要设计一个双向的数据缓冲区，用于存储从1394总线接收到的数据和从微控制器接收到的数据。

还需要设计一个时钟信号的转换电路，将1394总线的时钟信号转换为SPI接口所需的时钟信号。

在实现中继设备时，需要使用适当的硬件电路来支持SPI接口和1394总线之间的数据转换和时钟转换。

这可能涉及到使用电平转换器、逻辑门、时钟电路等硬件组件。

还需要编写适当的软件程序，来控制中继设备的操作，包括数据传输、时钟同步等。

然后，设计一个微控制器程序，用于控制中继设备和处理来自1394总线的数据。

该程序需要实现SPI接口的通信协议，并根据配置表的内容来加载相应的设备参数和设置。

该程序还需要处理中继设备发送回来的数据，并根据需要做出相应的处理操作。

在实际使用中，需要将中继设备连接到计算机的1394总线上，并将微控制器连接到中继设备的SPI接口上。

然后，在计算机上运行相应的软件程序，通过1394总线向中继设备发送配置表，然后由中继设备将配置表加载到微控制器中。

基于SPI接口的1394总线配置表加载设计与实现

基于SPI接口的1394总线配置表加载设计与实现SPI（串行外设接口）是一种用于在芯片之间进行通信的同步串行通信接口。

而1394总线又称为Firewire，是一种高速串行总线接口，用于连接计算机、视频摄像机、音频设备等高性能外设。

在本文中，我们将讨论基于SPI接口的1394总线配置表加载的设计与实现。

1. 设计概述在设计基于SPI接口的1394总线配置表加载时，我们需要考虑以下几个方面：1）配置表格式：我们需要定义一个统一的配置表格式，用于存储各种外设设备的配置信息。

这样可以方便地进行配置表的加载和解析。

2）SPI接口通信协议：我们需要设计一种有效的SPI通信协议，用于将配置表数据从主控芯片传输到1394总线控制器。

3）1394总线控制器配置：我们需要设计一种机制，将通过SPI接口加载的配置表数据正确应用到1394总线控制器中，以完成外设设备的配置。

2. 配置表格式配置表是用于存储外设设备配置信息的一种数据格式。

在设计基于SPI接口的1394总线配置表加载时，我们可以采用一种类似于XML或JSON的格式，用于描述外设设备的各种配置参数。

我们可以定义一个包含外设设备地址、速度、传输模式等配置信息的XML格式的配置表，如下所示：<config><device><address>0x1234</address><speed>400Mbps</speed><mode>asynchronous</mode></device></config>3. SPI接口通信协议1）时钟频率：SPI接口通信的时钟频率决定了数据传输的速度。

在设计中，我们需要根据1394总线的时钟要求以及外设设备的速度限制，选择一个适当的时钟频率。

2）数据格式：SPI接口通信一般采用一种带有时钟极性和相位的传输格式，例如CPOL=0、CPHA=0或CPOL=1、CPHA=1等。

12.5-1394总线

4. IEEE 1394c-2006（FireWire S800T）
2007年制定，与RJ45网卡接口相同的新接头规格。
也使用 5 类双绞线和相同的自动协商机制 (Auto-
negotiation)，可用同样接口连接1394设备和双绞线的
以太网设备。
安徽理工大学
12.5 1394总线
• 其余48位是寻址节点缓存区、私有区和定时寄存器。
➢ 局部总线间可用网桥互连。
➢ 每个节点拥有256Tb地址空间，一个局部总线地址空间达到16Pb。一个1394网络最多能包含1024条局部总线，支持16Eb地址空间。
安徽理工大学
12.5 1394总线
第12章总线技术
开放式主机控制器接口 (OHCI)规范定义了1394 总线接入主机的方式，即如图的 1394 分层协议集。链路层和物理层由硬件电路实现，而交易层和总线管理层则是固件 (firmware)，即保存在设备 EPROM 里的驱动程序。厂商根据 OHCI 来设计 1394控制器芯片。
➢ 4针i.Link标准，无电源线。两种传输方式：
➢ 背板模式（Backplane）速率12.5/25/50Mbps，适用于多数高带宽传输。
➢ 电缆模式（Cable）速率100/200/400Mbps，分别称火线S100、S200和S400，S代表Speed。S200就足以传输未压缩的高质量数字电影。
传输距离达到100米时仍有优秀性能。
安徽理工大学
12.5 1394总线
第12章总线技术
12.5.1 IEEE 1394总线 12.5.2 1394总线的特点 12.5.3 IEEE1394规范的主要内容

IEEE1394总线

2IEEE 1394简介IEEE 1394即火线(Firewire)是美国苹果公司率先提出的一种高品质、高传输速率的串行总线技术。

1995年被IEEE认定为串行工业总线标准，命名为1394—1995，后来又在其基础上增加了被称为1394a的附加规范。

近年又计划提出新的1394b规范。

世界几大计算机公司包括IBM、Apple、Micrososft等都支持这种总线。

虽然目前多数计算机不含1394的接口，但越来越多的迹象表明，1394将成为一种新的串行总线标准，得到广泛使用。

1394本来主要应用于实时多媒体领域，例如消费电子应用，如数码摄像机，DVD，数字VCRs以及音乐系统。

在PC机上，它主要用于大容量存储器以及打印机、扫描仪之上，作为这些设备的数字化高速接口。

由此看出，1394作为一种标准总线，可以在不同的工业设备间架起一座沟通的桥梁。

对于PC机而言，采用1394的典型意义在于，在一条1394总线上可以接入63个设备，大大减少了计算机外设接口的数量。

1394的主要特点包括：(1)支持多种总线速度，适应不同应用要求。

1394a支持的速度范围为100Mbps，200Mbps 和400Mbps，其中支持100Mbps和200Mbps的总线设备已经推出。

1394b支持的速度更高，为800Mbps，1600Mbps和3200Mbps。

不象USB，在一个1394系统中，各种速度的设备可以共存，但不互相影响通讯速度。

(2)即插即用，支持热插拔。

这就意味着在任何时刻，用户均可以将设备加入到总线中或从总线中移去而不必关掉电源或重新启动计算机。

总线控制器会自动重新配置好设备。

每个设备的资源均由总线控制自动分配，用户不作任何繁琐的配置工作。

(3)支持两种传输方式。

即同步和异步的传输方式。

设备可以根据需要动态地选择传输方式，总线自动完成带宽分配。

异步传输方式类似于内存映射I／O总线方式，此时，它类似于PCI总线，任何设备可以在64位的地址空间内进行读写操作。

1394接口简介

1394接口简介继USB之后，另一种称为Fire wire（即IEEE 1394）的接口技术正在从实验室步入市场领域，IEEE 1394，又称作“火线”。

“火线”这个名字非常具有创意，很有速度感，但提及IEEE 1394，恐怕谁都会觉得拗口，于是在中国有一部分人索性就叫它“1394”。

由于IEEE 1394的数据传输速率相当快，因此有时又叫它“高速串行总线”。

比之USB总线，IEEE 1394的数据传输速度显然要高出一大截，可是目前的PC方面尚未形成气候；在操作系统方面WIN98已经提供了对它的支持，效果不错；但是IEEE 1394推广的最大障碍在于产品，因为主板芯片组直接对IEEE 1394提供支持的几乎没有，要实现它必须靠外接控制芯片，这样无疑大大提高了产品成本，这是厂家与顾客都不希望看到的。

如此一来，市场上支持IEEE 1394接口的主板便是十分稀少了。

主板不支持，带有IEEE 1394接口的产品即使买回来也是当摆设，自然是无人问津，当然也就没有几个厂家肯动它了。

所以目前我司机箱上虽说留有1394接口的位置，但都没有组装。

DV数据传输的核心 1394接口名词解释日期：2005-5-19 9:22:45浏览： 167返回：[Free DV]1995年美国电气和电子工程师学会(IEEE)制定了IEEE1394标准，它是一个串行接口，但它能像并联SCSI接口一样提供同样的服务，而其成本低廉。

它的特点是传输速度快，现在确定为400Mb/s，以后可望提高到800Mb/s、1.6Gb/s、3.2Gb/s。

所以传送数字图像信号也不会有问题。

用电缆传送的距离现在是4.5m，进一步要扩展到50m。

目前，在实际应用中，当使用IEEE 1394电缆时，其传输距离可以达到30m；而在使用NEC研发的多模光纤适配器时，使用多模光纤的传输距离可达500m。

在2000年春季正式通过的IEEE 1394-2000中，最大数据传输速率可达到1.6Gb/s，相邻设备之间连接电缆的最大长度可扩展到100m。

IEEE1394总线接口设计

图２正常模式访问时序当ＤＳＰ访问１３９４总线接口，即高位地址为“８１０８”时，ＤＳＰ的ＲＤＹ信号与链路层芯片ｎＬＬＣＣＡ操作完成信号保持一致，其余时间ＲＤＹ为低；片选信号ｎＬＬＣＣＳ保持一个链路层时钟ＢＣＬＫ的时钟周期；读写信号ｎＬＬＣＷＲ与ＤＳＰ的读写信号ＲＷ保持一致。２．３配置ＲＯＭ１３９４总线设备必须实现配置ＲＯＭ，它为配置和诊断与设备相关的问题提供了必要的关键信息。对于一个连接到计算机上的１３９４设备，当设备加电后，计算机通过读取配置ＲＯＭ（地址ＦＦＦＦＦ００００４００～ＦＦＦＦＦ００００４３８）的内容，来判断设备的类型。配置ＲＯＭ主要由根目录和总线信息块构成。总线信息块用来指定许多与总线相关的性能，根目录提供了用来识别驱动程序、诊断软件的一些值，以及指向其他目录和数据结构的指针。配置ＲＯＭ既可以通过硬件实现也可以通过软件实现。有的１３９４总线芯片本身就包含配置ＲＯＭ，ＴＳＢ１２ＬＶ０１Ｂ没有包含配置ＲＯＭ，因此我们采用软件实现配置ＲＯＭ。根据配置ＲＯＭ的格式填写相应的内容，将其放到缓冲区中，当主控机读取配置ＲＯＭ信息，获取设备信息时，设备机软件将配置ＲＯＭ的内容组成响应包，发送给主控机。２．４１３９４总线配置当１３９４设备机通过１３９４总线线缆连接到１３９４主控机时，１３９４总线的配置过程开始。物理层芯片ＴＳＢ４１ＡＢ３完成总线复位、树标识、自标识这一总线配置过程。自标识过程结束后１３９４设备机会收到自己的和１３９４主控机发送的自标识数据包。接着１３９４主控机的驱动程序向１３９４设备机发送读配置ＲＯＭ信息的四字节读请求包，设备机取出配置ＲＯＭ内容组包后，发送四字节读响应包。１３９４主控机依次读配置ＲＯＭ信息的偏移地址从０ｈ开始到３８ｈ结束。若１３９４设备机第一次与主控机相连，那么在读完配置ＲＯＭ的内容之后，主控机会弹出“找到新的硬件向导”对话

航空航天数据总线技术综述(二)

航空航天数据总线技术综述（二）在上一期的“航空航天数据总线技术发展综述（一）”中，我们主要介绍了MIL-STD-1553B、ARINC429、MIL-STD-1773、ARINC629、CAN总线等中低速的航空航天数据总线技术，本期将针对IEEE1394、FDDI、LDPB及SpaceWire等部分中高速数据总线技术进行详细介绍。

1.IEEE1394总线IEEE1394是由IEEE制定的一种高性能串行总线标准，又名火线(FireWire)。

IEEE 1394协议分为1394a、1394b等，其中1394b可支持高达3.2 Gbps传输速率，并支持光纤传输。

IEEE1394作为商用总线，近年来发展迅速，不仅在工业和测控领域被广泛应用，而且已经逐步深入到航空航天及军事应用领域。

基于1394b的光纤总线系统具有计算能力强、吞吐量大、可靠性高、易于扩展、维护方便、且支持点对点通信、广播通信及支持热插拔等优点，为多模态传感系统、在线实时检测和视频图像传输提供了广阔的空间。

因此，基于1394b光纤总线的军事应用，对于提高武器系统打击精度、机动性和快速性具有重要意义。

IEEE1394b已经使用在军用飞机上，并作为F22猛禽战机上的视频总线，同时也在F35上有所使用。

2、FDDI总线光纤分布式数据接口( FDDI: Fiber Distributed Data Interface) 高速总线由美国海军研究中心提出,由美国国家标准局（ANSI）于1989年制定的一种用于高速局域网的MAC标准。

FDDI是一种按令牌协议传输信息、实现分布式控制、分布式处理的光纤介质总线网络系统。

“令牌”是一个特别定义的信息帧，只有令牌明确寻址的终端才可在总线上发送信息，对总线上每个终端都给定一个握有令牌的时间期,在终端握有令牌的时间期内, 终端主控工作, 可发送信息给其他终端。

FDDI传输速率可达100Mbps，FDDI具有传输速率高、传输距离长、覆盖范围大、可靠性高、安全性高、支持可动态分布传输的特点，因此在上世纪90年代作为先进的光纤组网技术得到了发展与应用。

浅谈1394总线技术

关键词：航空电子系统；１３９４总线；ＩＥＥＥ１３９４ｂ
１１３９４总线概述１．１１３９４总线简介苹果公司最初提出的ＩＥＥＥ１３９４为一种高速串行总线，又被称为火线技术（ＦＩＲＥＷＩＲＥ）。电气与电子工程师协会（ＩＥＥＥ）在１９９５年，正式颁布了第一个ＩＥＥＥ１３９４总线标准。该标准定义了数据的传输协议、连接系统等，具有能够实现采用较低的成本获取较高性能的优点（如可增强打印机、扫描仪、硬盘与视频电话、数码相机等的连接能力），从而被工业领域广泛应用［１］。欲将１３９４总线应用于航空、航天领域，首先得满足低延迟、具有确定性和高可靠性等要求。美国机动工程师协会（ＳＡＥ）对ＩＥＥＥ１３９４总线标准的局部做了约束和限定，使之成为能够满足航空、航天领域应用的总线标准。目前，１３９４总线已成功应用于洛克希德马丁公司的美国联合战斗机（ＪＳＦ）项目；国内也意识到传统的ＡＲＩＮＣ４２９、ＭＩＬ＿ＳＴＤ＿１５５３Ｂ等总线难以满足日趋复杂的航空航天系统，１３９４总线在航空、航天系统领域的应用会更加广泛。１．２１３９４总线发展历程ＩＥＥＥ１３９４１９９５：最初由Ａｐｐｌｅ公司提出，由ＩＥＥＥ正式制定；支持速率１００／２００／４００Ｍｂｐｓ距离最远达４．５米。ＩＥＥＥ１３９４ａ２０００：对ＩＥＥＥ１３９４标准进行补充；互操作性和性能增强；解决了一些二义性问题；提供更快的仲裁和总线复位速度。ＩＥＥＥ１３９４ｂ２００２：提供一种新型的连接模式；增加了传输介质的类型；对仲裁和故障容错进行了改进；延长了距离；向后兼容１３９４ａ；速度提高到Ｓ８００、Ｓ１６００，并支持未来协议构架Ｓ３２００［２］。ＩＥＥＥ１３９４２００８：在综合了ＩＥＥＥ１３９４１９９５，ＩＥＥＥ１３９４ａ２０００和ＩＥＥＥ１３９４ｂ２００２标准的基础上，纠正了大量的错误（比如Ｓ１６００的数据传输率等），增加了ＢｅｔａＰｌｕｓＰＨＹｌｉｎｋ接口的规范、ＵＴＰＰＭＤ规范和Ｓ３２００操作规范，明确Ｓ１６００和Ｓ３２００的操作，并对重建网络拓扑（总线复位后）的方法提供了指导思路。ＳＡＥＡＳ５６４３（ＭＩＬ１３９４ｂ）在２００４年由ＳＡＥ提出。该规范的主要作用是保障ＭＩＬ１３９４ｂ能够满足在航空航天领域应用的确定性、延迟性和高可靠性要求，即确保ＭＩＬ１３９４ｂ能够在航空航天领域中的任务关键、安全关键系统中使用。１．３总线拓扑结构１３９４总线拓扑结构由ＣＣ、ＲＮ、ＢＭ等组成。其中ＣＣ是网络中的根节点、具有循环控制器、等时源管理器和总线管理器功能；ＲＮ为远程节点；ＢＭ为总线监控器，监控总线行为及传输数据；中继器可完成总线速率匹配及距离扩展；１３９４线缆为物理通信媒介，是网络信号传输的载体；连接器包括模块连接器和线缆连接器，模块连接器连接在模块端口上；线缆连接器提供１３９４线缆之间的连接接口，实现不同子系统的中转接口。１３９４总线具有速度快、传输距离远、能够实现点对点传输、具有确定性和实时性和支持“热插拔”等特点：（１）速度快：ａ．１３９４ａ支持３种数据传输率，分别为１００Ｍｂｐｓ、２００Ｍｂｐｓ和４００Ｍｂｐｓ；

1394总线

1394接口和USB接口对比计算机接口IEEE1394，俗称火线接口，主要用于视频的采集，在INTEL高端主板与数码摄像机(DV)上可见。

IEEE 1394，别名火线(FireWire)接口，是由苹果公司领导的开发联盟开发的一种高速度传送接口，数据传输率一般为800Mbps。

火线(FireWire)是苹果公司的商标。

Sony的产品称这种接口为iLink。

1394原理主要定义了以下几点：a.1394总线的拓扑结构。

1394串行总线的拓扑结构可以分为两种环境：底板环境和电缆环境。

不同环境间总线的连接需要总线桥。

电缆环境下的物理拓扑结构是无环网络结构，由电缆连接各节点间的端口，呈分支扩展，形成树状或菊花状的网络拓扑。

底板环境中物理拓扑是多点接入（multidrop）的总线，总线上分布着多个连接器，允许节点直接插入，通过仲裁使各节点享用总线。

b.1394的物理接口。

1394设备通过标准的六芯线缆来传输信号，如图1所示。

其TPA/TPA*和TPB/TPB*为一对差分模式的信号线。

VP、VG提供8～40V的电源，可以通过它们给其它的节点供电。

c.1394总线协议。

在1394传输中，支持等时传输和异步传输事务，并将每次传输分解为一系列的小事和，有效地利用总线带宽。

异步事务需要数据确认，总线协议要复杂些，它包括三种基本事务类型：读取、写入和锁定。

每个事务由请求子事务和响应子事务组成。

由于等时应用程序的性质，相关的总线事务十分简单，等时事务每隔125μs向目标节点发送数据并且需要任何回热。

1394总线一共定义了12种事务类型的包格式，采用循环冗余校验（CRC）进行数据差错控制，有相应硬件和软件处理各类传输事务。

d.1394电源管理。

电源管理涉及到单独节点或节点中元件的电源状态控制。

1394定义了4种电源状态以及相应的CSR寄存器和ROM配置项，支持挂起/恢复机制，使节点在软件控制下处于低功耗。

2 系统硬件设计 2.1 图像传输系统总体设计系统采用冗余备份的双路1394高速总线将数据传送给大容量存储器、数据加密器和信道编码器，如图2所示。

1394详细讲解

IEEE 1394高速串行总线1．IEEE 1394简介1-1 背景及定义随着处理机的速度越来越快，工业界希望有一种高速的，连接方便的I/O总线。

1993年APPLE公司公布了一种高速串行总线FIRE WIRE，94~95年，IEEE（电气与电子工程师协会）在此基础上，制定并批准了IEEE 1394标准，其主要协议有The P1394a specification rev 2.0, 以及The Open Host Controller Interface specification rev 1.0.1-2 性能特点1）支持热-插-拔2）支持100Mb/s, 200Mb/s, 400Mb/s 三种数据传输率3）支持异步，同步两种传输方式4）支持外设间的相互通讯，而无需CPU的介入5）体积小，安装，连接方便1-3 接口信号IEEE 1394采用6芯电缆接口，其中两根电源信号，四根数据收发信号（由两对差分信号构成），支持全双工传输。

1-4 主要应用领域IEEE 1394 主要面向高速外围设备，如数码相机，新型高速硬盘，网络多煤体数据传输等，在将来的IT市场，具有广阔的前景。

2．IEEE 1394 的工作机理2-1 系统结构概述如下图所示，IEEE 1394的驱动实现，可通过硬件和固件（写于EPROM的一些常用底层初始化，或驱动程序）来实现。

IEEE 1394的协议分为四个部分，其中硬件包括链路层，物理层，固件包括业务层，串行总线管理部分，下面一一介绍：1）业务层：定义一个完整的请求-响应协议，实现总线传输2）链路层：提供数据确认包服务，提供地址化，数据校验和数据成帧服务，支持异步，同步数据包收发。

3）物理层：将逻辑信号转换为电信号，为串行总线接口定义电气和机械特性4）串行总线管理部分：提供总线节点标准控制，状态寄存器服务和基本控制功能2-2 硬件结构描述2-2-1 概述硬件解决方案由链路层的控制芯片和物理层的控制芯片构成，链路层芯片直接挂于PCI 总线，物理层芯片连接IEEE 1394标准接口，链路层，物理层芯片之间有特定信号线连接，2-2-2 LINK层与PHYSICS层的信号连接根据P1394a 2.0版本的协议规范，LINK层与PHYSICS层的信号连接如下所示：其信号的具体意义如下表格所示：2-2-3 几个关键信号的描述LPS是一个特殊的信号，可以根据其高低电平的时间长短来判断它所做的动作，具体如下：CTL[0：1] 是一控制信号，根据它的高低电平的不同组合，可以给出当前数据传输的状况，当PHY向LINK传输，如下所示：当LINK向PHY传输，如下所示：LREQ是LINK层的请求信号，在电缆环境下共有八位，每位代表一定的含义，如下所示：2-2-4 传输时序简介传输基本时序如下：数据，控制和LINK请求信号同步，由SCLK信号的上升沿采样2-3 进一步阅读建议若需要了解更进一步的硬件知识，以及固件的相关知识，包括数据打包的机理，总线管理的机理，和底层寄存器的设置，可以参考IEEE 1394的两份主要协议，及威胜，国半，德州仪器等支持IEEE 1394的厂商网站的相关应用质料，当然，深入的了解PC的系统架构也是有益的。

IEEE1394串行接口

IEEE 1394分层协议结构 1394分层协议结构
2 IEEE1394电缆结构与连接器 IEEE1394电缆结构与连接器
IEEE 1394规定的电缆是芯线，电缆外层有一层总屏蔽。规定的电缆是6芯线规定的电缆是芯线，电缆外层有一层总屏蔽。其中有两对屏蔽双绞线，一对用于传送数据，其中有两对屏蔽双绞线，一对用于传送数据，另一对传送时钟信号。时钟信号。在双绞线上传输的差分信号采用200mV 的NRZ码在双绞线上传输的差分信号采用码两根是电源线，电压4—40V，最大电流两根是电源线，电压，最大电流1.5A，为总线上处，于等待方式的设备供电，或直接给低功耗外围设备供电。于等待方式的设备供电，或直接给低功耗外围设备供电。掌上摄录机采用更软的线，去掉了电源线，使用4芯接口芯接口。掌上摄录机采用更软的线，去掉了电源线，使用芯接口。
1 协议模型
三层协议：物理层、三层协议：物理层、链路层和处理层物理层：提供1394总线和设备之间的电气连接，负责总线和设备之间的电气连接，物理层：提供总线和设备之间的电气连接设备的初始化，提供仲裁服务，设备的初始化，提供仲裁服务，在网络拓扑结构中保证同一时间一次只有一个节点在发送数据，证同一时间一次只有一个节点在发送数据，完成数据传输和接收，传输和接收，将总线数据流和信号电平信息传送给链路层。路层。链路层：将数据组织成数据包，发送或接收所有数据，链路层：将数据组织成数据包，发送或接收所有数据，将确认的数据包传给处理层，并负责同步数据通信的将确认的数据包传给处理层，时钟控制。时钟控制。处理层：执行请求-应答功能和异步传输时的读应答功能和异步传输时的读、处理层：执行请求应答功能和异步传输时的读、写及锁定操作。写将发送者的数据送往接收者，锁定操作。写将发送者的数据送往接收者，读将有关数据返回发送者，锁定是写、读指令功能的组合。数据返回发送者，锁定是写、读指令功能的组合。串行总线管理器统一协调这三层的关系。关系。

常见总线标准

常见总线标准在电子系统设计和通信中，总线标准是不可或缺的一部分。

它们定义了设备之间的连接和通信方式，以确保数据的准确传输和处理。

以下是一些常见的总线标准：1. IEEE 1394IEEE 1394，也称为FireWire或i.LINK，是一种高速串行总线标准，用于连接计算机和其他设备。

它支持热插拔和即插即用功能，提供高达400 Mbps的传输速率。

2. USBUSB（通用串行总线）是一种广泛使用的总线标准，用于连接计算机和其他设备。

它支持热插拔，提供高达5 Gbps的传输速率，并具有广泛的应用范围，如键盘、鼠标、打印机、移动存储设备等。

3. RS-232RS-232是一种基于串行通信的总线标准，常用于计算机和其他设备之间的连接。

它支持高达20 Kbps的传输速率，但距离较短，通常在15米以内。

4. RS-485RS-485是一种改进的RS-232标准，具有更远的传输距离和更好的抗干扰性能。

它支持多点通信和长距离传输，通常用于工业控制和数据采集系统。

5. RS-422RS-422是一种基于差分信号的串行通信总线标准，具有较高的抗干扰性能和更远的传输距离。

它通常用于工业自动化和远程监控系统。

6. SPISPI（Serial Peripheral Interface）是一种同步串行通信总线标准，常用于微控制器和外设之间的连接。

它具有简单的协议和低成本的特点，广泛应用于各种嵌入式系统中。

7. I2CI2C（Inter-Integrated Circuit）是一种多主总线标准，用于连接微控制器和其他芯片。

它具有简单的协议和高速传输的特点，广泛应用于各种消费电子设备中。

8. PCIPCI（Peripheral Component Interconnect）是一种高速并行总线标准，用于连接计算机主板上的设备和扩展卡。

它具有高带宽和广泛的应用范围，如显卡、声卡、网卡等。

9. PCMCIAPCMCIA（Personal Computer Memory Card International Association）是一种用于笔记本和其他便携式设备的扩展卡总线标准。

1394总线接口链路层的分析

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链路层数据包
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发送和接受非块数包波形（需加上CRC校验值）
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1394 数据通信
一：总线配置（总线复位,树标识，自标识）二：数据传输三：异步传输（以地址来识节点，数据传输遵循请求-响应模型，要求目标节点返回响应事务）四：等时传输（以信道号码来标识节点，是一个单向传输模式，不需要返回任何响应，实时性高）

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链路层结构
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1394总线接口链路层的分析
报告人：指导老师：
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报告架构
首先，介绍1394的协议结构和数据通信。然后，分析链路层的功能和通信模型及数据包。最后，对链路核模块进行分析及其验证。
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1394 协议结构
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链路层功能简介
链路层提供源节点和目标节点之间的数据服，链路层的基本数据单元是数据包和与之相应的确认包。数据传输主要是通过主机接口、FIFO 、链路核以及物理/链路层接口来实现的。数据以链路层芯片所定义的数据包的格式进入 FIFO，然后由链路核进行解码、编码来构造 IEEE 1394 数据包，并加上 CRC 校验码，经由接口发送到物理层。

ieee1394

IEEE1394接口是苹果公司开发的串行标准，中文译名为火线接口（firewire）。

同USB一样，IEEE1394也支持外设热插拔，可为外设提供电源，省去了外设自带的电源，能连接多个不同设备，支持同步数据传输IEEE1394分为两种传输方式：Backplane模式和Cable模式。

Backplane模式最小的速率也比USB1.1最高速率高，分别为12.5 Mbps 、25 Mbps、50 Mbps，可以用于多数的高带宽应用。

Cable模式是速度非常快的模式，分为100 Mbps、200 Mbps和400 Mbps几种，在200Mbps 下可以传输不经压缩的高质量数据电影。

1394b 是1394技术的升级版本，是仅有的专门针对多媒体--视频、音频、控制及计算机而设计的家庭网络标准。

它通过低成本、安全的CAT5 （五类）实现了高性能家庭网络。

1394a 自1995年就开始提供产品，1394b 是1394a 技术的向下兼容性扩展。

1394b能提供800 Mbps 或更高的传输速度，虽然市面上还没有1394b接口的光储产品出现，但相信在不久之后也必然会出现在用户眼前。

相比于USB接口，早期在USB1.1时代，1394a接口在速度上占据了很大的优势，在USB2.0推出后，1394a接口在速度上的优势不再那么明显。

同时现在绝对多数主流的计算机并没有配置1394接口，要使用必须要购买相关的接口卡，增加额外的开支。

目前单纯1394接口的外置式光储基本很少，大多都是同时带有1394和USB接口的多接口产品，使用更为灵活方便。

IEEE 1394的原来设计，系以其高速转输率，容许用户在电脑上直接透过IEEE 1394 介面来编辑电子影像档案，以节省硬碟空间。

在未有IEEE 1394 以前，编辑电子影像必须利用特殊硬件，把影片下载到硬碟上进行编辑。

但随着硬碟空间愈来愈便宜，高速的IEEE 1394 反而取代了USB 2.0成为了外接电脑硬碟的最佳界面1394A所能支持理论上最长的线长度为4.5米,标准正常传输速率为100Mbps，并且支持多达63个设备前置IEEE1394接口是指该机箱前面板上是否具有IEEE1394扩展接口。