基于FPGA的IEEE-1394b雙向數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設(shè)計

　　（2）1394設(shè)備發(fā)起的異步傳輸。

　　同樣，由1394設(shè)備發(fā)起的異步傳輸即由1394設(shè)備發(fā)出異步傳輸請求，主機(jī)進(jìn)行響應(yīng)。因此，這一部分主要是異步請求包的發(fā)送以及異步響應(yīng)包的接收，其工作流程如圖3所示。這時會產(chǎn)生異步請求輸出DMA中斷，這可由鏈路層芯片中斷寄存器的reqTxComplete位表征。1394設(shè)備接收到主機(jī)發(fā)來的異步響應(yīng)包后，會產(chǎn)生異步接收響應(yīng)中斷，這可通過鏈路層芯片中斷寄存器得知。另外，發(fā)送出去的請求包也將被暫時存放在內(nèi)存中，以便與返回的響應(yīng)包對應(yīng)。

圖3 1394設(shè)備發(fā)起的異步傳輸?shù)墓ぷ髁鞒?p>　?。?）等時傳輸。

　　等時傳輸主要實(shí)現(xiàn)的功能是通過1394設(shè)備將外部的視頻數(shù)據(jù)等時傳輸?shù)街鳈C(jī)進(jìn)行實(shí)時顯示。外部視頻數(shù)據(jù)與FPGA的SPI接口相連，FPGA把接收到的數(shù)據(jù)緩存在SRAM中，等時傳輸時，FPGA讀取SRAM中的數(shù)據(jù)，生成等時數(shù)據(jù)包。這一部分的主要工作就是等時數(shù)據(jù)包的發(fā)送，其工作流程如圖4所示。

圖4 等時傳輸?shù)墓ぷ髁鞒?p>　　4 測試結(jié)果分析

　　為了測試系統(tǒng)性能，進(jìn)行了最快傳輸速度測試。設(shè)置總線傳輸速度為800Mb·s-1，根據(jù)1394總線協(xié)議的規(guī)定，每個數(shù)據(jù)包最大為4 096 bit。理論上一個傳輸周期125μs傳送一個數(shù)據(jù)包，因此每秒最多傳輸數(shù)據(jù)31.25 Mb，轉(zhuǎn)換為比特率，最大傳輸速度為250 Mb·s-1。實(shí)測的最快傳輸速度可達(dá)227 Mb·s-1，相對于1394a理論上的最大速度125 Mb·s-1提高了較多，因此該系統(tǒng)在傳輸速度上具有較大優(yōu)勢。同時，主機(jī)端實(shí)時顯示的視頻實(shí)時性和可靠性也較好。

　　5 結(jié)束語

　　本系統(tǒng)，采用800 Mb·s-1的總線傳輸速率，利用FPGA內(nèi)嵌的NIOSII處理器作為控制核心，實(shí)現(xiàn)了雙向傳輸，用異步傳輸方式傳輸主機(jī)端指令和攝像頭方位及狀態(tài)信息，用等時傳輸方式將攝像頭數(shù)據(jù)傳輸到主機(jī)端進(jìn)行實(shí)時顯示。實(shí)驗(yàn)表明，相對于1394a，該方案具有高速通信、可靠性高、實(shí)時性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到了預(yù)定目標(biāo)，運(yùn)行良好。本系統(tǒng)研究的是1394設(shè)備與主機(jī)間的通信，在此基礎(chǔ)上還可以研究在脫離計算機(jī)的環(huán)境下，兩個1394設(shè)備間的通信傳輸以及多個設(shè)備的組網(wǎng)傳輸。