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基于FPGA和DSP1394b双向数据传输系统 　　摘 要: IEEE 1394串行总线以其高速实时性的特点和灵活可配置的拓扑结构为提高系统性能提供了一种有效的途径。文中介绍了IEEE Std 1394b总线系统的功能和特点，并以FPGA和DSP为控制核心设计了1394b双向数据总线传输系统，最后阐述了系统的硬件设计、工作流程以及总线的配置过程。 　　关键字：1394b；FPGA；DSP；PCI9054；串行总线 　　中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：2095-1302(2012)03-0059-04 　　Two-way 1394b data transmission system based on FPGA and DSP 　　CHANG Xu-xi, XUN Jian-hui 　　(Circuit CAD Institute, Xidian University, Xian 710071, China) 　　Abstract: IEEE 1394 serial bus with its high-speed real-time features and flexible and configurable topology provides an effective way for improving system performance. The system functions and features of IEEE Std 1394b bus are introduced, and a 1394b bidirectional data bus transmission system is designed taking FPGA and DSP as control core, finally the system hardware design, workflow and bus configuration are discussed. 　　Keywords: 1394b; FPGA; DSP; PCI9054; serial bus 　　 　　0 引 言 　　随着时代和技术的发展，对于数据总线带宽的要求越来越高，现有的总线标准越来越难以满足实际应用中对高总线速率的要求。先进的总线技术对于解决系统的瓶颈，提高系统性能起着至关重要的作用，同时为了实现批量数据的传输，IEEE又公布了支持更高传输速率的IEEE Std 1394b-2002(简称1394b)串行总线标准，高速可升级性可支持高达800 Mb/s下的数据传输速率，并且能够向后兼容先前的1394-1995和1394a标准。由于1394b是一种数据传输速率更高的串行总线标准，支持异步传输和等时传输两种传输方式。分层的软件和硬件模型可使其通信建立在事务层、链路层和物理层协议的基础之上。本文充分利用FPGA和DSP芯片的硬件资源，基于1394b传输协议和规范的基础上，介绍1394b数据传输系统的硬件设计结构、系统的工作流程和总线的配置过程。 　　1 1394b的特点[1] 　　1394b双向数据传输系统的主要特点如下： 　　(1) 高速可升级：支持100 Mb/s、200 Mb/s、400 Mb/s和800 Mb/s的传输速率，使用塑料光纤时可以提高到3.2 Gb/s； 　　(2) 支持点到点传输：各个节点可脱离主机自主??行事务； 　　(3) 即插即用：可以在任何时候向1394b网络添加或移除设备，既不用担心会影响数据的传输，也不需要进行重新配置，总线会重新枚举，节点也可以自动配置，无需主机干预； 　　(4) 热插拔：无需将系统断电就可以加入或移除设备； 　　(5) 传输距离：采用CAT-5UTP5线（5类非屏蔽双绞线）时，可以保证传输速率在100 Mb/s的前提下将传输距离延长至100 m，使用玻璃光纤时可在3.2 Gb/s的前提下延长至50 m； 　　(6) 支持两种传输方式：包括等时（Isochronous）和异步（Asynchronous）数据传输方式； 　　(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) 可提供电源：一些低功耗设备可以通过总线取得电源，而不必为每一台设备配置独立的供电系统； 　　(9) 公平仲裁：等时传输具有较高的优先级，同时异步传输也能获得对总线的公平访问； 　　(10) 提高系统性能：将资源看作寄存器和内存单元，可以按照CPU-内存的传输速率进行读/写操作，因此具有高速传输能力。 　　2 1394b数据传输系统的硬件实现 　　由于1394b链路层芯片必须通过PCI总线接口与FPGA进行相连，实现数据的传输。如果只用FPG