利用Fir-eAPI SDK开发IEEE1394b设备驱动程序设计

利用Fir-eAPI SDK开发IEEE1394b设备驱动程序设计

现有的大部分数据传输接口总线造价比较高，且难以满足实际运用中对传输速率的要求，成了阻碍整个系统性能提高的一大屏障。IEEE-1394是现今最高速的串行总线接口之一，IEEE1394lb更是在原有IEEE1394的基础上速度更快，支持距离更长，在实时批量数据传输方面有广泛的应用前景。

1 IEEEl394串行总线概述

(1)高速可升级，支持100 Mb·s-1、200 Mb·s-1、和400 Mb·s-1的传输速率。IEEE1394b增加800 Mb·s-1，16 00 bib·s-1，3 200 Mb·s-1的传输速率，现在市面上所提供的芯片最高支持到800 Mb·s-1。

(2)支持点到点传输，各节点可以脱离主机自主执行事务。

(3)支持较远距离的传输；IEEE1394节点之间的距离不能超过4．5 m。IEEE1394b最远距离可达100 m，而且可以选用更多的传输媒介，比如非屏蔽的5类双绞线、塑料光纤和玻璃光纤等。

(4)支持即插即用，可以在任何时候向IEEE1394网络添加或删除设备。

(5)热插拔，无需将系统断电就可以加入和移除设备。

(6)支持两类事务，包括等时(Isochronous)和异步(Asynchronous)事务。

(7)拓扑结构，设备间采用树形或菊花链拓扑结构，每条总线最多可以连接63台设备。

(8)公平仲裁，是等时传输具有较高优先级，同时异步传输也能获得对总线公平的访问。

2 IEEE1394b驱动程序的基本结构

图1 Un ibra in1394驱动栈

3 IEEE1394b驱动程序的具体实现

3．1 驱动程序入口点

3．2 打开设备方法

当1394总线上添加或删除一个或多个设备时会自动重新配置物理设备地址，以此来支持即插即用特性，这时设备物理ID的重新分配，设备的节点号可能会改变。不过1394要求每个节点都要有一个全球惟一标识符GUID，它存储在Bus_Into_Block，在设备的整个生存期它是惟一不变的，所以在程序中根据设备的GUID打开设备句柄，其传输时将不用担心总线复位及物理ID改变。

4 IEEE1394b具体通信机制

IEEE1394串行总线支持两种传输类型；异步传输和等时传输。

(1)异步传输，异步传输使用确定的物理地址来指向某一个节点，以完成读、写、锁定操作。基于请求和应答的机制来确保数据传输的正确性。

(2)等时传输，等时传输是一种不需要确认数据的传输类型，它主要强调的是传输数据的实时性。等时传输是通过一个6位的信道号码来确定一个或多个设备。其以固定时间间隔(125 ms)发送数据，所以必须分配固定的总线带宽，有着高于异步传输的优先级。等时传输所用的最大带宽是整个带宽的80％。

4．1 IEEE1394b异步传输

异步传输的主要步骤如下：

(1)设置传输速度，1394b支持的最高速度为800 Mb·s-1，驱动程序可以在总线复位完成后立即通过C1394GetMaxSpeedToNode或1394Get-MaxSpeedBetweenNodes设置节点间速度。

(3)设置带宽，要注意的是带宽不仅取决于包的大小，还与节点间的传输速率有关，当传输速率增加时，所需的带宽会减小。

4．2 IEEE1394b等时传输机制

与异步传输不同，等时传输强调了数据的实时性。等时传输是基于时间片的。

建立等时传输的步骤为：(1)设置传输速率，最大为800 Mb·s-1。(2)设置带宽。(3)分配等时信道。(4)分配等时资源。(5)等时事务处理。(6)完成后释放资源。

有时候应用程序并不只发送一个等时请求，那么适配器通道要处理下一个请求，同时程序还要处理上一个请求完成的结果，这样确保等时接收时不会丢数据包，这时要用到等时请求队列来完成。内核模式的API两种等时处理模型，排队一完成和即时一完成，驱动可以使用其中任意一个，如有必要可混合使用。在用户模式中，操作模式有一些限制，不能直接回调，应用程序通常使用排队一完成模式处理所有等时请求。图2和图3分别是排队一完成和即时一完成模型的处理流程图。

图2 排队~ 完成模型的处理流程图

图3 即时- 完成模型的处理流程图

5 结束语

介绍了基于IEEE1394b驱动程序的开发，在此基础之上开发了设备驱动和应用程序，建立了1394组网平台。试验证明，实现了互联与传输，系统能工作在800 Mb·s-1的速率上，达到了预定的目标。

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