基于IEEE1394高速傳輸系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2020-11-03 00:26
當(dāng)今計(jì)算機(jī)的外圍設(shè)備都在追求著高速性和高通用性,數(shù)據(jù)的大批量、高速、實(shí)時(shí)性對(duì)計(jì)算機(jī)與外設(shè)的接口提出了更高的要求。IEEE1394串行總線作為一種數(shù)字傳輸?shù)拈_放式技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)被廣泛應(yīng)用于眾多的領(lǐng)域。這一標(biāo)準(zhǔn)以其高速、支持熱插拔、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活多樣等特點(diǎn),被公認(rèn)為一種最為有效的高速傳輸方式。 本文根據(jù)課題的要求,為實(shí)驗(yàn)室中大容量記錄器的數(shù)據(jù)傳輸開辟一個(gè)高速通道,開發(fā)研究IEEE1394a接口在外設(shè)端設(shè)備中的應(yīng)用。其任務(wù)主要是提供大容量記錄器設(shè)備與計(jì)算機(jī)通訊的IEEE1394a接口卡,其傳輸速率需達(dá)到400Mbps。本文在詳細(xì)闡述IEEE1394a總線協(xié)議的基礎(chǔ)上,結(jié)合所采用的具體協(xié)議控制芯片對(duì)IEEE1394a設(shè)備卡的電路設(shè)計(jì)、FPGA固件編程進(jìn)行了詳細(xì)的討論,同時(shí)分析了接口時(shí)序及控制芯片的使用,最后完成一套完整的基于IEEE1394a傳輸系統(tǒng)的硬件和軟件的方案設(shè)計(jì),并通過調(diào)試實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳輸。 本文共有以下幾個(gè)部分組成:第一章,緒論,IEEE1394a技術(shù)的發(fā)展、特點(diǎn)及其應(yīng)用并說明課題研究的主要工作;第二章,IEEE1394a體系結(jié)構(gòu)及通信原理,分析和研究了IEEE1394a協(xié)議體系和通理原理,為課題的總體方案設(shè)計(jì)作鋪墊;第三章,系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì),介紹系統(tǒng)的總體方案實(shí)現(xiàn)及硬件電路連接;第四章,系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn),介紹了控制芯片的寄存器配置和IEEE1394a設(shè)備端的程序代碼的設(shè)計(jì)思想;第五章,IEEE1394a驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì),通過電路調(diào)試使系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn);第六章,結(jié)束語和展望,介紹了本文的一些結(jié)論,并對(duì)技術(shù)改進(jìn)進(jìn)行了進(jìn)一步探討。
【學(xué)位單位】:中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2008
【中圖分類】:TP334.7
【部分圖文】:
前 IEEE-1394 還主要應(yīng)用于商業(yè)和民用產(chǎn)業(yè),而且主要集中在要求高速率輸?shù)膱龊希缍嗝襟w數(shù)字視頻,大容量存儲(chǔ)器和家庭網(wǎng)絡(luò)等。1394 產(chǎn)品的了我們現(xiàn)有的多媒體觀念,突破了以往由于傳輸介質(zhì)的限制,實(shí)現(xiàn)了各種算機(jī)設(shè)備[2]。前,1394 使用的主要方向有:大容量存儲(chǔ)器/磁盤陣列;視頻會(huì)議;小型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng);高速打印機(jī)/掃描儀;多媒體設(shè)備;機(jī)頂盒;數(shù)碼相機(jī)/攝像機(jī),計(jì)算機(jī)的一些其他外設(shè)。 1.1 顯示了這些設(shè)備的互連方法。
中北大學(xué)學(xué)位論文于尋址網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)號(hào)碼,當(dāng)此 6 位全部為 1 時(shí),表示廣播到網(wǎng)絡(luò)上所有的節(jié)點(diǎn),一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上最多可按26-1=63 臺(tái)設(shè)備[4]。余下的48 位作為節(jié)點(diǎn)內(nèi)部尋址,總?cè)萘繛?4 1394 節(jié)點(diǎn)空間分為三種:1)初始內(nèi)存空間2)私有空間3)初始寄存器空間① 2KB 的 CSR 結(jié)構(gòu)空間② 串行總線的寄存器空間③ 最先 1KB 的 ROM_ID 空間④ 初始單元空間圖 2.2 分別列出了幾種地址空間,并形象地劃分了他們之間的從屬關(guān)系。
圖 2.8 物理層結(jié)構(gòu)1)用來提供線纜接口的端口;2)仲裁邏輯。它可以提供對(duì)總線的存。3)重同步器件。接受編碼過的數(shù)據(jù)/選通數(shù)據(jù),并根據(jù)本地時(shí)鐘對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行重同步;4)編碼器。用來對(duì)本地節(jié)點(diǎn)將要發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼,使其成為數(shù)據(jù)/選通的格式在 1394 中所有的信號(hào)都是通過雙絞線從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的。雙絞線的第一個(gè)用途就是配置總線。在系統(tǒng)家電、有新的設(shè)備加入或者移出總線時(shí),都可以引起總線配置的重新開始?偩配置主要包三個(gè)過程:總線復(fù)位、樹標(biāo)識(shí)和自標(biāo)識(shí)。一旦配置完總線,節(jié)點(diǎn)就可以通過線纜執(zhí)行各種總線事務(wù)。想要發(fā)出請(qǐng)求或響應(yīng)的節(jié)點(diǎn)首先要獲得總線的控制權(quán),這也是通過雙絞線實(shí)現(xiàn)的。分離事務(wù)需要請(qǐng)求方和相應(yīng)方在開始數(shù)據(jù)發(fā)送之前仲裁總線控制權(quán),合并事務(wù)和連接子事務(wù)都只需請(qǐng)求方仲裁一次總線即可。另外,確認(rèn)的返回不需要對(duì)總線進(jìn)行仲裁,它是通過節(jié)點(diǎn)自動(dòng)處理的。獲得
【引證文獻(xiàn)】
本文編號(hào):2867807
【學(xué)位單位】:中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位年份】:2008
【中圖分類】:TP334.7
【部分圖文】:
前 IEEE-1394 還主要應(yīng)用于商業(yè)和民用產(chǎn)業(yè),而且主要集中在要求高速率輸?shù)膱龊希缍嗝襟w數(shù)字視頻,大容量存儲(chǔ)器和家庭網(wǎng)絡(luò)等。1394 產(chǎn)品的了我們現(xiàn)有的多媒體觀念,突破了以往由于傳輸介質(zhì)的限制,實(shí)現(xiàn)了各種算機(jī)設(shè)備[2]。前,1394 使用的主要方向有:大容量存儲(chǔ)器/磁盤陣列;視頻會(huì)議;小型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng);高速打印機(jī)/掃描儀;多媒體設(shè)備;機(jī)頂盒;數(shù)碼相機(jī)/攝像機(jī),計(jì)算機(jī)的一些其他外設(shè)。 1.1 顯示了這些設(shè)備的互連方法。
中北大學(xué)學(xué)位論文于尋址網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)號(hào)碼,當(dāng)此 6 位全部為 1 時(shí),表示廣播到網(wǎng)絡(luò)上所有的節(jié)點(diǎn),一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上最多可按26-1=63 臺(tái)設(shè)備[4]。余下的48 位作為節(jié)點(diǎn)內(nèi)部尋址,總?cè)萘繛?4 1394 節(jié)點(diǎn)空間分為三種:1)初始內(nèi)存空間2)私有空間3)初始寄存器空間① 2KB 的 CSR 結(jié)構(gòu)空間② 串行總線的寄存器空間③ 最先 1KB 的 ROM_ID 空間④ 初始單元空間圖 2.2 分別列出了幾種地址空間,并形象地劃分了他們之間的從屬關(guān)系。
圖 2.8 物理層結(jié)構(gòu)1)用來提供線纜接口的端口;2)仲裁邏輯。它可以提供對(duì)總線的存。3)重同步器件。接受編碼過的數(shù)據(jù)/選通數(shù)據(jù),并根據(jù)本地時(shí)鐘對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行重同步;4)編碼器。用來對(duì)本地節(jié)點(diǎn)將要發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼,使其成為數(shù)據(jù)/選通的格式在 1394 中所有的信號(hào)都是通過雙絞線從一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的。雙絞線的第一個(gè)用途就是配置總線。在系統(tǒng)家電、有新的設(shè)備加入或者移出總線時(shí),都可以引起總線配置的重新開始?偩配置主要包三個(gè)過程:總線復(fù)位、樹標(biāo)識(shí)和自標(biāo)識(shí)。一旦配置完總線,節(jié)點(diǎn)就可以通過線纜執(zhí)行各種總線事務(wù)。想要發(fā)出請(qǐng)求或響應(yīng)的節(jié)點(diǎn)首先要獲得總線的控制權(quán),這也是通過雙絞線實(shí)現(xiàn)的。分離事務(wù)需要請(qǐng)求方和相應(yīng)方在開始數(shù)據(jù)發(fā)送之前仲裁總線控制權(quán),合并事務(wù)和連接子事務(wù)都只需請(qǐng)求方仲裁一次總線即可。另外,確認(rèn)的返回不需要對(duì)總線進(jìn)行仲裁,它是通過節(jié)點(diǎn)自動(dòng)處理的。獲得
【引證文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前1條
1 于勇;武俊峰;王云寬;魏志強(qiáng);楊帆;;基于1394總線的圖像采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];機(jī)械與電子;2010年10期
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條
1 張朝杰;基于高速串行總線接口的圖像采集電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];北方工業(yè)大學(xué);2011年
2 于勇;基于DSP和FPGA的條碼識(shí)別系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱理工大學(xué);2011年
3 田志江;機(jī)載通用測(cè)控終端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2012年
本文編號(hào):2867807
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