IEEE1394總線的高速網絡通信系統設計

　　2 硬件設計

　　主控計算機上的1394節點采用PowerPC作為通信和數據處理的核心。采用PowerPC的原因是它的體系結構是開放的，而且PowerPC在大數據量、高速信號處理中具有強大的優勢和很好的應用潛力。由于大多數PC機上都具有PCI接口，PCI總線應用廣泛，PCI接口驅動的通用性較強，所以主控計算機與PowerPC可通過主控計算機上的PCI接口進行通信，這就簡化了在主控計算機上開發PCI接口驅動的工作。而IEEE 1394接口采用雙接口芯片設計，并配備了SDRAM作為大容量數據緩沖，用Flash來存放軟件。1394節點都是通過1394總線連接的。主控計算機上的1394節點（已設為根節點）通過1394總線與網絡中其他某個設備上的1394節點（已設為葉節點）相連的整體框圖如圖2所示。左側為根節點架構，右側為葉節點架構。葉節點的架構與根節點的架構是類似的，但由于只有根節點與主控計算機連接，而葉節點不與主控計算機相連，所以葉節點并不需要PCI總線。

圖2 主控計算機上的1394節點架構

　　IEEE1394接口采用的是鏈路層芯片TSB12LV32和物理層芯片TSB41AB3。TSB41AB3是支持3個線纜接口的物理層芯片。TSB12LV32是一款支持IEEE1394a總線標準的高性能通用鏈路層芯片，最高傳輸速率為400 Mb/s[5]，本網絡可采100 Mb/s、200 Mb/s、400 Mb/s來進行數據的傳輸。TSB12LV32為后端提供了主機接口，系統中PowerPC采用主機接口完成寄存器的配置和異步流包的傳輸。TSB12LV32還為PowerPC提供了中斷輸出INT和可編程狀態STAT[0:2]，用于總線復位、傳輸錯誤和內部FIFO狀態指示。

　　對于數據的收發，采用DMA來進行數據的搬運而完成。通過中斷機制來把收到消息事件報告給核心處理器PowerPC，由處理器對消息進行處理。

圖3 軟件層次圖