IEEE1394b的雙向傳輸設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)

1、【W(wǎng)ord版本下載可任意編輯】 IEEE1394b的雙向傳輸設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì) 介紹了基于IEEEl394b總線雙向數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)PC機(jī)端設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。結(jié)合IEEEl394b總線規(guī)范，以Windows環(huán)境為例詳細(xì)介紹了利用Fir-eAPI SDK開(kāi)發(fā)IEEE1394b設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)原理、實(shí)現(xiàn)方法。 現(xiàn)有的大部分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸接口總線造價(jià)比較高，且難以滿足實(shí)際運(yùn)用中對(duì)傳輸速率的要求，成了阻礙整個(gè)系統(tǒng)性能提高的一大屏障。IEEE-1394是現(xiàn)今速的串行總線接口之一，IEEE1394lb更是在原有IEEE1394的根底上速度更快，支持距離更長(zhǎng)，在實(shí)時(shí)批量數(shù)據(jù)傳輸方面有廣泛的應(yīng)用前景。 基于1394傳輸系統(tǒng)

2、設(shè)備驅(qū)動(dòng)文獻(xiàn)，大部分都是基于IEEE1394a的，而IEEE1394b以其更高的速度展現(xiàn)出了更大的魅力，對(duì)實(shí)時(shí)大批量的數(shù)據(jù)傳輸具有重大意義，但是Microsoft并沒(méi)有提供對(duì)1394b的支持，在Windows自帶的1394不能支持其S800的速度，因此1394b在應(yīng)用上受到局限，Unibrian提供了FireAPI SDK開(kāi)發(fā)包，提供了對(duì)1394b的完全支持，也是現(xiàn)在持1394b的驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)包。 1 IEEEl394串行總線概述 IEEE1394又稱火線(Fire Wire)，是由美國(guó)蘋(píng)果電腦公司開(kāi)發(fā)的一種品質(zhì)高、傳輸速度快的串行總線技術(shù)。1995年IEEE正式認(rèn)可IEEE139 4-199

3、5規(guī)范，并于2000年又推出了IEEE1394a-2000規(guī)范。20*年推出了IEEEl394b-20*的傳輸速率可達(dá)3.2 Gbs-1，兼容于IEEE1394a，但是接口的形狀從IEEE1394a的6 Pin變成9 Pin。IEEE1394的主要特點(diǎn)如下： (1)高速可升級(jí)，支持100 Mbs-1、200 Mbs-1、和400 Mbs-1的傳輸速率。IEEE1394b增加800 Mbs-1，16 00 bibs-1，3 200 Mbs-1的傳輸速率，現(xiàn)在市面上所提供的芯片支持到800 Mbs-1。 (2)支持點(diǎn)到點(diǎn)傳輸，各節(jié)點(diǎn)可以脫離主機(jī)自主執(zhí)行事務(wù)。 (3)支持較遠(yuǎn)距離的傳輸；IEEE13

4、94節(jié)點(diǎn)之間的距離不能超過(guò)4.5 m。IEEE1394b遠(yuǎn)距離可達(dá)100 m，而且可以選用更多的傳輸媒介，比方非屏蔽的5類雙絞線、塑料光纖和玻璃光纖等。 (4)支持即插即用，可以在任何時(shí)候向IEEE1394網(wǎng)絡(luò)添加或刪除設(shè)備。 (5)熱插拔，無(wú)需將系統(tǒng)斷電就可以參加和移除設(shè)備。 (6)支持兩類事務(wù)，包括等時(shí)(Isochronous)和異步(Asynchronous)事務(wù)。 (7)拓?fù)錁?gòu)造，設(shè)備間采用樹(shù)形或菊花鏈拓?fù)錁?gòu)造，每條總線多可以連接63臺(tái)設(shè)備。 (8)公平仲裁，是等時(shí)傳輸具有較高優(yōu)先級(jí)，同時(shí)異步傳輸也能獲得對(duì)總線公平的訪問(wèn)。 2 IEEE1394b驅(qū)動(dòng)程序的基本構(gòu)造 Unibrianl3

5、94驅(qū)動(dòng)程序棧采用由上而下的架構(gòu)，這個(gè)棧的就是1394類驅(qū)動(dòng)，它完成1394所有事物并提供給用程序所需的全部服務(wù)。而這個(gè)1394類驅(qū)動(dòng)正是WDM驅(qū)動(dòng)中的類驅(qū)動(dòng)。圖1為Unibrainl394驅(qū)動(dòng)棧。 圖1 Un ibra in1394驅(qū)動(dòng)棧 3 IEEE1394b驅(qū)動(dòng)程序的具體實(shí)現(xiàn) 3.1 驅(qū)動(dòng)程序入口點(diǎn) 運(yùn)用FireAPI的件事就是調(diào)用C1394Initializa，C1394Initialize執(zhí)行所有對(duì)1394初始化支持的必需動(dòng)作，這個(gè)函數(shù)會(huì)檢查FireAPI驅(qū)動(dòng)棧是否已完全安裝，相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序是否已經(jīng)開(kāi)始，以及初始化驅(qū)動(dòng)棧需要的內(nèi)部構(gòu)造。 3.2 打開(kāi)設(shè)備方法 當(dāng)1394總線上添加或刪

6、除一個(gè)或多個(gè)設(shè)備時(shí)會(huì)自動(dòng)重新配置物理設(shè)備地址，以此來(lái)支持即插即用特性，這時(shí)設(shè)備物理ID的重新分配，設(shè)備的節(jié)點(diǎn)號(hào)可能會(huì)改變。不過(guò)1394要求每個(gè)節(jié)點(diǎn)都要有一個(gè)惟一標(biāo)識(shí)符GUID，它存儲(chǔ)在Bus_Into_Block，在設(shè)備的整個(gè)生存期它是惟一不變的，所以在程序中根據(jù)設(shè)備的GUID打開(kāi)設(shè)備句柄，其傳輸時(shí)將不用擔(dān)心總線復(fù)位及物理ID改變。 4 IEEE1394b具體通信機(jī)制 IEEE1394串行總線支持兩種傳輸類型；異步傳輸和等時(shí)傳輸。 (1)異步傳輸，異步傳輸使用確定的物理地址來(lái)指向某一個(gè)節(jié)點(diǎn)，以完成讀、寫(xiě)、鎖定操作。基于請(qǐng)求和應(yīng)答的機(jī)制來(lái)確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性。 (2)等時(shí)傳輸，等時(shí)傳輸是一種不需

7、要確認(rèn)數(shù)據(jù)的傳輸類型，它主要強(qiáng)調(diào)的是傳輸數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。等時(shí)傳輸是通過(guò)一個(gè)6位的信道號(hào)碼來(lái)確定一個(gè)或多個(gè)設(shè)備。其以固定時(shí)間間隔(125 ms)發(fā)送數(shù)據(jù)，所以必須分配固定的總線帶寬，有著高于異步傳輸?shù)膬?yōu)先級(jí)。等時(shí)傳輸所用的帶寬是整個(gè)帶寬的80。 4.1 IEEE1394b異步傳輸 異步傳輸?shù)闹饕襟E如下： (1)設(shè)置傳輸速度，1394b支持的速度為800 Mbs-1，驅(qū)動(dòng)程序可以在總線復(fù)位完成后立即通過(guò)C1394GetMaxSpeedToNode或1394Get-MaxSpeedBetweenNodes設(shè)置節(jié)點(diǎn)間速度。 (2)設(shè)置包，1394b在S800的速度下所支持的包長(zhǎng)為4 096 bit，可

8、通過(guò)C1394GetMaxPayloadForSpeedand C1394GetMaxPayloadF-orMaxRec設(shè)置包長(zhǎng)。 (3)設(shè)置帶寬，要注意的是帶寬不僅取決于包的大小，還與節(jié)點(diǎn)間的傳輸速率有關(guān)，當(dāng)傳輸速率增加時(shí)，所需的帶寬會(huì)減小。 (4)異步讀寫(xiě)，異步傳輸分為阻塞調(diào)用和非阻塞調(diào)用，C1394ReadNodeC1394WriteNodewei為阻塞調(diào)用，只在讀或?qū)懯聞?wù)完成 (包括發(fā)送請(qǐng)求數(shù)據(jù)包，檢查確認(rèn)，等待響應(yīng)或超時(shí))后返回。C1394ReadNodeAsynchC1394WriteNodeAsynch為非阻塞調(diào)用。非阻塞調(diào)用比阻塞調(diào)用更節(jié)省時(shí)間，節(jié)約資源。 4.2 IEEE13

9、94b等時(shí)傳輸機(jī)制 與異步傳輸不同，等時(shí)傳輸強(qiáng)調(diào)了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。等時(shí)傳輸是基于時(shí)間片的。 建立等時(shí)傳輸?shù)牟襟E為：(1)設(shè)置傳輸速率，為800 Mbs-1。(2)設(shè)置帶寬。(3)分配等時(shí)信道。(4)分配等時(shí)資源。(5)等時(shí)事務(wù)處理。(6)完成后釋放資源。 有時(shí)候應(yīng)用程序并不只發(fā)送一個(gè)等時(shí)請(qǐng)求，那么適配器通道要處理下一個(gè)請(qǐng)求，同時(shí)程序還要處理上一個(gè)請(qǐng)求完成的結(jié)果，這樣確保等時(shí)接收時(shí)不會(huì)丟數(shù)據(jù)包，這時(shí)要用到等時(shí)請(qǐng)求隊(duì)列來(lái)完成。內(nèi)核模式的API兩種等時(shí)處理模型，排隊(duì)一完成和即時(shí)一完成，驅(qū)動(dòng)可以使用其中任意一個(gè)，如有必要可混合使用。在用戶模式中，操作模式有一些限制，不能直接回調(diào)，應(yīng)用程序通常使用排隊(duì)一完成模式處理所有等時(shí)請(qǐng)求。圖2和圖3分別是排隊(duì)一完成和即時(shí)一完成模型的處