IEEE1394總線的高速網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　2 硬件設(shè)計(jì)

　　主控計(jì)算機(jī)上的1394節(jié)點(diǎn)采用PowerPC作為通信和數(shù)據(jù)處理的核心。采用PowerPC的原因是它的體系結(jié)構(gòu)是開(kāi)放的，而且PowerPC在大數(shù)據(jù)量、高速信號(hào)處理中具有強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)和很好的應(yīng)用潛力。由于大多數(shù)PC機(jī)上都具有PCI接口，PCI總線應(yīng)用廣泛，PCI接口驅(qū)動(dòng)的通用性較強(qiáng)，所以主控計(jì)算機(jī)與PowerPC可通過(guò)主控計(jì)算機(jī)上的PCI接口進(jìn)行通信，這就簡(jiǎn)化了在主控計(jì)算機(jī)上開(kāi)發(fā)PCI接口驅(qū)動(dòng)的工作。而IEEE 1394接口采用雙接口芯片設(shè)計(jì)，并配備了SDRAM作為大容量數(shù)據(jù)緩沖，用Flash來(lái)存放軟件。1394節(jié)點(diǎn)都是通過(guò)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(guò)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(lái)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(duì)于數(shù)據(jù)的收發(fā)，采用DMA來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的搬運(yùn)而完成。通過(guò)中斷機(jī)制來(lái)把收到消息事件報(bào)告給核心處理器PowerPC，由處理器對(duì)消息進(jìn)行處理。

圖3 軟件層次圖