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微机接口与原理技术第三版,ieee1394是什么接口

时间:2023-05-06 16:50:26 阅读:118505 作者:1286

IEEE1394接口技术1,概述IEEE1394是一种高效的串行接口,定义数据传输协议和连接系统,提供同步和异步的数据传输方案。 主要特征:1 .高速传输。

2 .对等结构(peertopeer )。 支持IEEE1394的两个设备可以直接连接,而无需计算机控制。

3 .安装方便、使用方便,可以随时动态安装外部设备,无需重启。

4 .支持各种速度,同时连接不同传输速度的外部设备,因此整个连接网络具有灵活性。

二、硬件结构和分层协议三层协议:物理层、链路层和处理层。 串行总线管理器统一协调这三层关系。

1、物理层

1394提供总线与设备之间的电连接,负责设备初始化,提供仲裁服务,网络拓扑结构中同一时间只有一个节点发送数据,完成数据的发送和接收,将总线数据流和信号级信息传输到链路层

2、链路层

将数据组织成数据包,发送接收所有数据,将确认后的数据包传递给处理层,同步数据通信的时钟控制。

3、处理层

请求-执行响应功能和异步传输时的读取、写入和锁定操作。 将写入发送者的数据发送给接收者,读取将相关数据返回给发送者。 锁定是写入、读取命令功能的组合。

4、IEEE1394接口有两种标准的接口格式。 6芯和4芯小型接口,6芯接口的外形大于4芯,其中除了两组数据线外,还包括一组电源,用于为连接的外围设备供电。 4芯连接器只有两组数据线,没有电源。 1394接口现在已成为计算机的标准配置。 即使当前使用的计算机没有此接口,也可以通过插入接口卡轻松添加。

5、PHY寄存器:

)1)物理层寄存器模块的主要功能是被节点上层APP应用以读或写方式访问。 根据IEEE1394b的协议规定)2) PHY寄存器读取操作的访问方式有以下三种

第一个是根据来自节点自身Link的读取请求对PHY寄存器的访问

第二,远程节点开始远程接入数据包,访问与数据包信息对应目的地节点寄存器的数据内容

第三,在测试模式中,控制模块直接访问PHY寄存器的内容,在本例中,只能访问有限的一些寄存器。

)3) PHY寄存器写入的访问方法有两种。

一种方式是通过节点自身的Link开始写入请求操作,通过PHY-Link接口串行写入需要写入寄存器的信息

另一种是PHY逻辑通过观察总线和总线上的节点的实时状态进行实时更新。

)4) PHY寄存器根据存储信息可以分为基本寄存器和端口扩展寄存器两类。

这里,如图所示,与基本寄存器对应寄存器地址是0000~0111、即reg0到reg7,存储有与节点有关的几个状态信息; 端口扩展寄存器为reg8~reg15,保存各端口的状态信息。 访问扩展寄存器时,请先选择要访问的页面和端口。 其中,port用于选择要访问的端口,page用于根据访问端口的信息类别选择相应的页面。 理论上最多支持8个page,但协议仅定义了page0、page1和page7,其他保留为每个page理论上最多支持16个端口,每个端口从reg8到rerege 7

5、PHY-Link 接口:

)1) PHY-Link接口模块是物理层和链路层接口模块,为物理层和链路层提供互连和数据传输接口,是链路层与物理层逻辑交互的桥梁。

)2) PHY-Link接口模块主要传输的信息内容包括来自Link的串行请求、来自PHY模块和Link的数据包数据内容、状态信息等。 PHY-Link接口模块与仲裁模块之间主要进行请求的传输、数据包的传输以及状态信息的指示; 与PHY寄存器模块之间进行的是对寄存器的访问操作,包括读写请求的传输和寄存器内容的回复; PHY分组生成器与解码模块之间的关系是在接口变为不活跃状态时从后者生成LinkOn分组并指示LinkOn事件从而使接口返回到正常活跃状态。 接口和端口模块一般没有直接的交互,而是以仲裁模块为中继进行数据的传输。

三、数据协议和传输方式1、事务层定义了一组请求-响应协议,该协议支持CSR架构,提供了与更高层的交互接口。 事务层为节点之间的数据传输提供三种基本类型的异步传输服务。

1 )写事务(write ) ——请求节点的事务层将来自更高层的数据请求转发到指定地址的响应节点的过程。

2 )读事务(read ) ——地址的响应节点将事务层响应数据传输到请求节点的过程。

3 )锁定事务(lock ) ——的数据从请求节点转发到响应节点并在响应节点内部经过一定的处理最终从响应节点返回请求节点的过程。

2 .位于事务层与物理层之间的链路层为源节点和目的地节点提供数据传输服务,在异步事务传输的服务中,链路层作为事务层与物理层交互的接口,使用各种在用于等时事务传输的服务中,链路层用作驱动程序和物理层

之间进行交互的接口,提供了各种直接面向应用层的服务。

3、传输方式:
(1)异步传输
异步传输方式采用了 64 位的固定寻址方式,其中,低 48 位用作节点空间的内部寻址,高 16 位用作节点标识(包含了 6 位节点地址,10 位总线编号)。异步传输占用的总线带宽比例不低于20%,因此节点可以在循环间隔内公平地访问总线,并且不需要申请特定的总线带宽来进行异步传输。
异步发送时,通过发起传输请求,应用程序开始进行初始化事务。应用程序的请求被事务层分类为三种异步事务:read、write、lock。在进行分类后,事务层负责请求链路层提供数据服务,并回传确认信息给应用程序。之后,链路层开始构造对应的链路数据包,并通过物理层的仲裁机制申请总线仲裁,仲裁一旦成功,链路层便可以发送数据包给物理层,由物理层再发送至总线上。链路层不仅需要将链路数据的确认信息回传给事务层,还应等待物理层接收包的节点返回数据确认信息。
从接收方面来说,链路层接收来自物理层发送来的数据,判断该数据包是否 有效,目的地址与本节点地址是否一致。若满足条件,则通过链路层指示服务发 送数据到事务层,最后由事务层将接收到的数据传输给应用程序。接收与发送一 样,具有保证数据得到正确传输的机制。在接收到一个有效数据时,每个协议层 都会及时返回确认信息给数据来源的上一层。
(2)等时传输
等时传输方式在确认指定设备时需要借助一个 6 位的信道号。在等时传输进行前,需要管理等时资源的节点批准申请总线带宽。而等时传输可获得不多于80%(100us)的总线带宽。与异步事务不同,等时事务不需要事务层的帮助,而是需要借助链路层进行等时传输[16]。
等时周期是由 cycle start 包指示开启的,根节点作为 cycle master,负责控制循环的开始,以 125us 的间隔广播发送 cycle start 包。cycle start 包可以对所有信道进行等时化并对等时业务初始化。等时包在循环间隔内是被优先传输的。
等时数据发送时,需要在等时事务阶段申请仲裁,一旦仲裁成功,便可进行等时包的发送。由于等时传输通过信道号寻址,因此发送和接收的关系可以是一对多的。与异步事务不同的是,等时传输的发送接收过程都不需要确认信息的返回。发送时,链路层构造的等时包通过物理层发送到总线上,接收时,由链路层通过物理层接收等时包,若包内容正确且指定发送到某一节点通道,则链路层负责直接将其发送至应用程序。

四、应用实例

广泛应用于数字摄像机、数字照相机、电视机顶盒、家庭游戏机、计算机及其外围设备。更新一代的产品如DVD、硬盘录像机等也将使用IEEE1394。其在数字视音频消费市场的广泛应用,为家用市场甚至专业市场开辟了全数字化拍摄到制作环境。IEEE1394接口已经在一些厂家的摄录机中使用,如Sony 推出的DVCAM系列摄录设备,松下公司推出的DVCPRO25系列设备。

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