IEEE1394總線的高速網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)設(shè)計

　　3 軟件設(shè)計

　　根據(jù)軟件要實現(xiàn)的功能，可把軟件劃分為3個層次，如圖3所示。

　　3.1 1394內(nèi)核軟件

　　對1394內(nèi)核的物理層和鏈路層寄存器進行配置，對OHCI、總線管理器配置等[3]，并對這些內(nèi)核函數(shù)進行了封裝。這種隔離的好處是可使用戶不必關(guān)心底層硬件，只需調(diào)用內(nèi)核函數(shù)就可開發(fā)出用戶軟件。通過建立結(jié)構(gòu)體來將這些函數(shù)進行分類、鏈接，驅(qū)動軟件在調(diào)用內(nèi)核函數(shù)時可通過結(jié)構(gòu)體來直接找到相應(yīng)的內(nèi)核函數(shù)，從而進行調(diào)用，這樣就把1394內(nèi)核軟件和上層驅(qū)動鏈接了起來。

　　3.2 驅(qū)動軟件

　　由于1394協(xié)議支持異步傳輸和等時傳輸，且為了保證傳輸?shù)目煽啃?，故采用異步流包進行數(shù)據(jù)的傳輸。對于發(fā)送，驅(qū)動軟件先根據(jù)異步流包的格式，對通信軟件中的消息進行組幀打包，然后調(diào)用內(nèi)核函數(shù)進行發(fā)送。對于接收，是利用中斷機制來接收消息的。

　　3.3 通信軟件

　　上電后，1394總線上首先會出現(xiàn)持續(xù)125 μs左右的總線復(fù)位(bus reset)狀態(tài)，之后進行樹標識和自標識工作。樹標識進程定義了總線的拓撲結(jié)構(gòu)。樹標識之前，每一1394節(jié)點都知道自己和其他的節(jié)點相連，此過程過后，整個網(wǎng)絡(luò)的拓撲就形成了，設(shè)置計算機為根節(jié)點(root)，其他的節(jié)點為分支節(jié)點。樹標識后是自標識進程，自標識通過根節(jié)點發(fā)送自標識授權(quán)信號和節(jié)點返回自標識數(shù)據(jù)包來完成，其實現(xiàn)的功能主要有：為每個節(jié)點分配物理標識，相鄰節(jié)點交換傳輸速度信息，將樹標識進程定義的拓撲在整個網(wǎng)絡(luò)中廣播。

　　根據(jù)內(nèi)核函數(shù)，對整個通信網(wǎng)絡(luò)進行初始化，包括初始化PCI總線init_pci()、初始化1394設(shè)備init_1394dev()、樹標識和自標識、主控機上的1394節(jié)點設(shè)為根節(jié)點（葉節(jié)點不進行此步）、初始化中斷等。

　　初始化完畢后，首先掛接中斷服務(wù)程序。然后根節(jié)點采用發(fā)送STOF包來進行網(wǎng)絡(luò)同步，即以發(fā)送STOF包作為一幀的開始，葉節(jié)點收到STOF包后立即與整個網(wǎng)絡(luò)同步。對于發(fā)送過程，通信軟件把要發(fā)送的消息傳遞給驅(qū)動軟件，進行發(fā)送。對于接收過程，若接收到新消息，就會報中斷給處理器，并根據(jù)中斷號進入相應(yīng)的中斷服務(wù)程序，中斷服務(wù)程序就會置標志位，通知通信軟件中的接收函數(shù)把接收到的消息進行處理。

　　結(jié)語

　　結(jié)合高速網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的通信要求，自行設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)完成了網(wǎng)絡(luò)中主控計算機與網(wǎng)絡(luò)之間、根節(jié)點與葉節(jié)點之間、葉節(jié)點與葉節(jié)點之間的通信，實驗表明，系統(tǒng)通信良好。由于此網(wǎng)絡(luò)遵循IEEE1394標準，所以可應(yīng)用于家庭數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)、車載信息系統(tǒng)、工業(yè)自動化系統(tǒng)等[4]。隨著IEEE1394技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用也從商用向更多領(lǐng)域擴展。