本文關(guān)鍵詞：基于以太網(wǎng)的IEEE1394總線監(jiān)控與控制的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：IEEE1394總線以其高帶寬,實(shí)時(shí)性好,在航電系統(tǒng)、視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)以及家庭互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,有著廣泛的使用。例如索尼公司在2013年以IEEE1394總線為接口,實(shí)現(xiàn)了微機(jī)、電視、音響、攝錄放一體化,構(gòu)成了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的家庭網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,對人們生活質(zhì)量帶來了極大的改善。但其總線協(xié)議結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性以及在傳輸線上數(shù)據(jù)的不透明性,對總線設(shè)備的故障診斷、飛行器安全性保障檢測、多飛行器之間資源的共享,帶來了極大的困難,并且降低了航電系統(tǒng)的可靠性和高效工作性。因此需要一種能夠?qū)⒖偩�工作透明化,并且可以適當(dāng)?shù)募右钥刂频慕鉀Q方案,以確�？偩�通信系統(tǒng)的正常,在總線出現(xiàn)故障時(shí),能實(shí)時(shí)監(jiān)控并排除故障。本文核心工作就是在上述需求以及結(jié)合先前已有工作的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一種基于以太網(wǎng)的具有總線監(jiān)控和控制功能的系統(tǒng)。系統(tǒng)的主要功能分為兩個(gè)方面,首先,總線監(jiān)控功能負(fù)責(zé)通過本文所設(shè)計(jì)的發(fā)送接口將總線狀態(tài)以及數(shù)據(jù)收集,并經(jīng)過以太網(wǎng)MAC將數(shù)據(jù)上傳到目的主機(jī)端�？偩�狀態(tài)包括一些總線在工作過程中產(chǎn)生的事件以及狀態(tài)機(jī)狀態(tài),總線數(shù)據(jù)包含了協(xié)議中規(guī)定的所有類型的協(xié)議數(shù)據(jù)包。主機(jī)端以軟件形式解析采集到的總線數(shù)據(jù),可以實(shí)時(shí)的觀測總線的工作過程,并且可以將采集數(shù)據(jù)保存起來,便于后期的數(shù)據(jù)分析;另一方面,總線控制功能負(fù)責(zé)將總線控制信息封裝在以太網(wǎng)包中,應(yīng)用軟件通過以太網(wǎng)MAC將包含總線控制信息的以太網(wǎng)包發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上,然后通過接收接口收集并解析,解析后的控制信息會經(jīng)過PHY測試模塊注入到總線控制節(jié)點(diǎn)中,節(jié)點(diǎn)會根據(jù)不同控制信息,開啟不同的測試控制路徑,從而實(shí)現(xiàn)對總線的控制功能。系統(tǒng)對總線控制的范圍大小,主要依靠測試模塊對總線功能的測試覆蓋程度。通過前期的虛擬平臺仿真以及后期對大量監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的分析結(jié)果來看,本文所設(shè)計(jì)的總線監(jiān)控與控制系統(tǒng)通過對協(xié)議物理層的監(jiān)控與控制,實(shí)現(xiàn)了對整個(gè)協(xié)議工作過程的監(jiān)控與控制。從監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中可以解析出,監(jiān)控結(jié)果覆蓋到了物理層重要模塊的狀態(tài)機(jī)部分工作過程以及總線重要功能的觸發(fā)。對于物理層控制功能來說,實(shí)現(xiàn)了對物理層仲裁器狀態(tài)機(jī)的控制以及PHY寄存器訪問的控制。FPGA實(shí)現(xiàn)結(jié)果達(dá)到了設(shè)計(jì)預(yù)期的目的,但仍存在許多不足與缺陷。例如資源占用過多、采集事件內(nèi)容不足以及控制功能不足等缺陷。只能在IEEE1394總線物理層IP驗(yàn)證項(xiàng)目中起輔助作用,距離實(shí)際應(yīng)用還有差距,因此需要在后期工作中不斷的優(yōu)化與完善。
【關(guān)鍵詞】：IEEE1394總線 以太網(wǎng)MAC 總線監(jiān)控 總線控制
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP393.11;TP273
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 縮略語對照表12-15
• 第一章 緒論15-19
• 1.1 課題研究背景以及現(xiàn)狀15-16
• 1.2 課題研究意義16-17
• 1.3 課題主要工作17
• 1.4 文章的結(jié)構(gòu)17-19
• 第二章 以太網(wǎng)MAC層IP核分析19-25
• 2.1 以太網(wǎng)基本原理19
• 2.2 MAC層IP核分析19-23
• 2.2.1 發(fā)送模塊20-21
• 2.2.2 接收模塊21-22
• 2.2.3 MII、GMII介質(zhì)無關(guān)接口模塊22-23
• 2.3 本章小結(jié)23-25
• 第三章 IEEE1394協(xié)議分析25-41
• 3.1 協(xié)議特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)劃分25-26
• 3.2 事務(wù)層26
• 3.3 鏈路層26-27
• 3.4 物理層27-40
• 3.4.1 仲裁28-37
• 3.4.2 端口37-38
• 3.4.3 PHY-LINK接38-39
• 3.4.4 物理層數(shù)據(jù)包39
• 3.4.5 PHY寄存器39-40
• 3.4.6 PHY包產(chǎn)生與解碼40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第四章 總線監(jiān)控與控制接口設(shè)計(jì)41-61
• 4.1 總線監(jiān)控與控制系統(tǒng)需求分析41-42
• 4.2 總線監(jiān)控與控制系統(tǒng)構(gòu)架設(shè)計(jì)42-43
• 4.3 總線監(jiān)控接口設(shè)計(jì)43-56
• 4.3.1 監(jiān)控原理設(shè)計(jì)及基本定義43-50
• 4.3.2 發(fā)送接口設(shè)計(jì)50-55
• 4.3.3 跨時(shí)鐘域問題處理55-56
• 4.4 總線控制接口設(shè)計(jì)56-60
• 4.4.1 控制流程設(shè)計(jì)56
• 4.4.2 PHY測試模式原理分析56-58
• 4.4.3 接收接口設(shè)計(jì)58-60
• 4.5 本章小結(jié)60-61
• 第五章 監(jiān)控與控制接口功能仿真與FPGA驗(yàn)證61-77
• 5.1 虛擬驗(yàn)證平臺61-62
• 5.2 監(jiān)控與控制功能仿真驗(yàn)證62-67
• 5.2.1 總線監(jiān)控功能仿真63-66
• 5.2.2 總線控制功能仿真66-67
• 5.3 FPGA驗(yàn)證以及結(jié)果分析67-75
• 5.3.1 總線拓?fù)浔O(jiān)控結(jié)果分析67-69
• 5.3.2 總線工作過程監(jiān)控結(jié)果分析69-72
• 5.3.3 端口掛起過程監(jiān)控結(jié)果分析72-73
• 5.3.4 端口連接過程監(jiān)控結(jié)果分析73-74
• 5.3.5 總線相位信息監(jiān)控結(jié)果分析74-75
• 5.4 本章小結(jié)75-77
• 第六章 總結(jié)與展望77-79
• 附錄A 術(shù)語說明79-81
• 參考文獻(xiàn)81-83
• 致謝83-85
• 作者簡介85-86

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