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6/6 Transceiver Half IEEE 1394 80-HT...
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可提供 45w 的功率 ⑹支持等時(shí)和異步兩種傳輸模式 二、1394 總線傳輸模塊設(shè)計(jì) 外設(shè)與 pc 機(jī)的通信大致分為兩種:并行方式和串行方式。并行端口比較復(fù)雜,需要許 多的軟件方面的控制。相對而言,串行總線只有幾根線組成,比并行總線簡單,成本也低, 并且大部分串行總線都支持即插即用和熱插拔,使用方便。目前應(yīng)用較廣的串行總線主要是 usb 和1394。本系統(tǒng)采用的是ieee1394a 異步傳輸方式,由ti 公司的1394 鏈路層控制器 tsb12lv32 和1394 物理層控制器tsb41ab3 組成。1394 總線可以提供8~40v dc 的電壓 以及最高可達(dá)1.5a 的電流,足以滿足整個(gè)系統(tǒng)的供電需求。 1、ieee1394 協(xié)議 為了簡化硬件和軟件的實(shí)現(xiàn),ieee 1394 定義了4 個(gè)協(xié)議層: ⑴總線管理層——負(fù)責(zé)總線配置和每個(gè)節(jié)點(diǎn)的活動(dòng)管理:1394 的各個(gè)節(jié)點(diǎn)都實(shí)現(xiàn)了總 線管理層,以支持包括總線配置,電源配置在內(nèi)的多種功能,具體包含的功能取決于節(jié)點(diǎn)的 實(shí)際能力,如該節(jié)點(diǎn)是否為根節(jié)點(diǎn)。根據(jù)不同的應(yīng)用場合,每個(gè)節(jié)點(diǎn)的總線管理層所包含的 功能各異。但所有的節(jié)點(diǎn),
作者email: zhaoyn2001@163.net摘 要:基于windows2000環(huán)境開發(fā)了1394主控機(jī)與1394設(shè)備機(jī)間進(jìn)行串行總線通信的軟硬件系統(tǒng),其中采用了多線程技術(shù),并利用臨界區(qū)實(shí)現(xiàn)線程間共享資源的同步,從而有效地解決了串行通信中的實(shí)時(shí)響應(yīng)問題,降低了數(shù)據(jù)的丟失率,提高了系統(tǒng)的可靠性。關(guān)鍵詞:多線程;1394總線;線程同步1 引言 為了便于ls-1394物理層、鏈路層芯片設(shè)計(jì)課題的研究,我們采用fpga和isa總線開發(fā)了基于ti公司的tsb41ab3和tsb12lv01的isa-1394的1394總線接口卡,并在windows2000環(huán)境下開發(fā)了一套利用多線程技術(shù)實(shí)現(xiàn)1394主控機(jī)與1394設(shè)備機(jī)之間進(jìn)行串行通信的軟件系統(tǒng)。2 硬件部分 硬件部分主要包括:1394主控機(jī)、1394設(shè)備機(jī)、pci-1394卡、isa-1394卡。其中,pci-1394卡是ti公司的1394總線接口芯片控制卡,該卡插在1394主控機(jī)的pci插槽中;isa-1394卡是利用一塊型號(hào)為epm7256aetc144-5的fpga、一塊ti公司的tsb12lv01鏈路層芯片和一塊
容量數(shù)據(jù)緩沖,用flash來存放軟件。1394節(jié)點(diǎn)都是通過1394總線連接的。主控計(jì)算機(jī)上的1394節(jié)點(diǎn)(已設(shè)為根節(jié)點(diǎn))通過1394總線與網(wǎng)絡(luò)中其他某個(gè)設(shè)備上的1394節(jié)點(diǎn)(已設(shè)為葉節(jié)點(diǎn))相連的整體框圖如圖2所示。左側(cè)為根節(jié)點(diǎn)架構(gòu),右側(cè)為葉節(jié)點(diǎn)架構(gòu)。葉節(jié)點(diǎn)的架構(gòu)與根節(jié)點(diǎn)的架構(gòu)是類似的,但由于只有根節(jié)點(diǎn)與主控計(jì)算機(jī)連接,而葉節(jié)點(diǎn)不與主控計(jì)算機(jī)相連,所以葉節(jié)點(diǎn)并不需要pci總線。 圖2 主控計(jì)算機(jī)上的1394節(jié)點(diǎn)架構(gòu) ieee1394接口采用的是鏈路層芯片tsb12lv32和物理層芯片tsb41ab3。tsb41ab3是支持3個(gè)線纜接口的物理層芯片。tsb12lv32是一款支持ieee1394a總線標(biāo)準(zhǔn)的高性能通用鏈路層芯片,最高傳輸速率為400 mb/s[5],本網(wǎng)絡(luò)可采100 mb/s、200 mb/s、400 mb/s來進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。tsb12lv32為后端提供了主機(jī)接口,系統(tǒng)中powerpc采用主機(jī)接口完成寄存器的配置和異步流包的傳輸。tsb12lv32還為powerpc提供了中斷輸出int和可編程狀態(tài)stat[0:2],用于總線復(fù)位、傳輸錯(cuò)誤和內(nèi)部fifo狀態(tài)指示。 對于數(shù)
,最大有效距離為4.5m。1394線纜可以提供8v~40v的dc電壓以及最高可達(dá)1.5a的電流,完全滿足整個(gè)系統(tǒng)的供電需求。該模塊主要包括鏈路層和物理層兩個(gè)控制器。 2.3.1鏈路層控制器(llc) tsb12lv32具有2kb的通用接收fifo(grf)與2kb的通用發(fā)送fifo(atf),支持異步傳輸與等時(shí)傳輸。微控制器接口支持8/16位的數(shù)據(jù)寬度,工作時(shí)鐘最高達(dá)60mhz。tsb12lv32提供dma方式,待發(fā)送數(shù)據(jù)邊讀取邊傳送,傳輸效率較高。 2.3.2 物理層控制器(plc) tsb41ab3提供三個(gè)1394端口,3.3v單獨(dú)供電,符合1394a標(biāo)準(zhǔn),支持等時(shí)傳輸和異步傳輸,支持100/200/400mbps的傳輸速率,可以與tsb12lv21、tsb12lv31、tsb12lv32、tsb12lv41或tsb12lv01a等鏈路層控制器實(shí)現(xiàn)無縫連接,具有較高的通信速率與可靠性。 本系統(tǒng)為了便于調(diào)試,pc機(jī)被設(shè)定為根節(jié)點(diǎn)控制器,應(yīng)用程序和硬件通過驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行交互。win32應(yīng)用程序通過設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、總線驅(qū)動(dòng)程序、端口驅(qū)動(dòng)程序與1394設(shè)備進(jìn)行通信,如圖5所示。 圖5 主機(jī)與1
離為4.5m。1394線纜可以提供8v~40v的dc電壓以及最高可達(dá)1.5a的電流,完全滿足整個(gè)系統(tǒng)的供電需求。該模塊主要包括鏈路層和物理層兩個(gè)控制器。 2.3.1鏈路層控制器(llc) tsb12lv32具有2kb的通用接收fifo(grf)與2kb的通用發(fā)送fifo(atf),支持異步傳輸與等時(shí)傳輸。微控制器接口支持8/16位的數(shù)據(jù)寬度,工作時(shí)鐘最高達(dá)60mhz。tsb12lv32提供dma方式,待發(fā)送數(shù)據(jù)邊讀取邊傳送,傳輸效率較高。 2.3.2 物理層控制器(plc) tsb41ab3提供三個(gè)1394端口,3.3v單獨(dú)供電,符合1394a標(biāo)準(zhǔn),支持等時(shí)傳輸和異步傳輸,支持100/200/400mbps的傳輸速率,可以與tsb12lv21、tsb12lv31、tsb12lv32、tsb12lv41或tsb12lv01a等鏈路層控制器實(shí)現(xiàn)無縫連接,具有較高的通信速率與可靠性。 本系統(tǒng)為了便于調(diào)試,pc機(jī)被設(shè)定為根節(jié)點(diǎn)控制器,應(yīng)用程序和硬件通過驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行交互。win32應(yīng)用程序通過設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、總線驅(qū)動(dòng)程序、端口驅(qū)動(dòng)程序與1394設(shè)備進(jìn)行通信,如圖5所示。
互通鏈路層控制器用于3.3V和5V供電;其他物理層(PHYs)用于3.3V和5V供電;低成本24.576MHz的晶體提供傳輸接收數(shù)據(jù)100Mbit/s,200Mbit/s,400Mbit/s和鏈路層控制器時(shí)鐘在49.152MHz時(shí);單獨(dú)電纜偏置(TPBIAS)為每個(gè)端口;單3.3V電源操作;低成本高性能80引腳TQFP(PEP)耐熱增強(qiáng)型封裝;軟件器件復(fù)位(SWR)
TSB41BA3AIPFP TSB41BA3APFP TSB41BA3B TSB41LV04A TSB41LV06A TSB41LV06APZP TSB42AA9IPZT TSB42AA9PZTR TSB42AB4 TSB42AB4IPDT
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