1394总线
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
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
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 ￥ ４ ０ ０Ｂ ８ Ｂ ／ １ ０ Ｂ ３ ９ ３ ． ２ ２ ４ ９ １ ． ５ ２ ±１ ０ ０ ８ ０ ０ 单 位 Ｎ ／ Ａ Ｍｂ ／ ｓ ＭＢ ｄ Ｄ ｜ ） ｍ ｎ Ｓ
ＡＣ ＡＤ Ｅ ＭＩ Ｃ Ｒ Ｅ Ｓ Ｅ ＡＲ Ｃ Ｈ 学 术 研 究
正髓 １ ３ ９ ４ 总线结构及测试方法
◆ 支高飞 张 娟 王蒙佳
摘 要 ：Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ １ ３ ９ ４ Ｂ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 １ ５ ５ ３ Ｂ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
（ ４ ０ ０ Ｍ｝ Ｓ）
２ ２５ 分 钟
．
１ ｘ １ ０
ｌ ｘ１ ０ 一 ’
９ ９ ． ９ ％
９ ９ ％
１ ｘ ｌ ｆ
９ ９ ． ９ ％
９ ． ５ ４ ｘ １ ０ ’ ５４ １ ｘ １ ０ ９ ． ５ ４ ｘ １ ０
．
４ ０ 分钟 ３ ７ ５ 小时 ６ ． ６ ３ 小时
一
引 言
表 １线缆指 标要 求 项 目 指 标
１ ３ ９ ４ ａ支 持 的 速 度 范 围 为 １ ０ ０ Ｍｂ ｐ ｓ 、２ ０ ０ Ｍｂ ｐ ｓ和
４ ０ ０ Ｍ ｂ ｐ ｓ ，而 １ ３ ９ ４ Ｂ支 持 的 速 度 更 高 ， 为 ８ ０ ０ Ｍ ｂ ｐ ｓ 、 ｌ ￣０ Ｍ ｂ ｐ ｓ 和３ ２ ０ ０ Ｍ ｂ ｐ ｓ 。相 比较传 统 的低 速 率 １ ５ ５ ３ Ｂ双冗 余 度 总线 ，１ ３ ９ ４ 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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
由于本地系统中普通采用PCI接口，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，来实现基于1394高速图像传输系统。
该转接卡主要通过物理层和链路层控制芯片组实现，其中链路层控制芯片采用TI公司的TSB12LV23，支持开放主机控制器接口（OHCI）的PCI接口芯片。
2.2
TSB12LV23/TSBAB03芯片组TSB12LV23提供主机接口和物理层接口，实现CRC校验以及同步服务。
在芯片中集成了中断寄存器、传送/接收FIFO和DMA通道。
TSBAB03芯片完成1394总线协议中的物理层功能，实现仲载机制，对收发信号进行编码/解码。