IEEE1394總線的高速網絡通信系統設計

　　3 軟件設計

　　根據軟件要實現的功能，可把軟件劃分為3個層次，如圖3所示。

　　3.1 1394內核軟件

　　對1394內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]，并對這些內核函數進行了封裝。這種隔離的好處是可使用戶不必關心底層硬件，只需調用內核函數就可開發出用戶軟件。通過建立結構體來將這些函數進行分類、鏈接，驅動軟件在調用內核函數時可通過結構體來直接找到相應的內核函數，從而進行調用，這樣就把1394內核軟件和上層驅動鏈接了起來。

　　3.2 驅動軟件

　　由于1394協議支持異步傳輸和等時傳輸，且為了保證傳輸的可靠性，故采用異步流包進行數據的傳輸。對于發送，驅動軟件先根據異步流包的格式，對通信軟件中的消息進行組幀打包，然后調用內核函數進行發送。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總線上首先會出現持續125 μs左右的總線復位(bus reset)狀態，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構。樹標識之前，每一1394節點都知道自己和其他的節點相連，此過程過后，整個網絡的拓撲就形成了，設置計算機為根節點(root)，其他的節點為分支節點。樹標識后是自標識進程，自標識通過根節點發送自標識授權信號和節點返回自標識數據包來完成，其實現的功能主要有：為每個節點分配物理標識，相鄰節點交換傳輸速度信息，將樹標識進程定義的拓撲在整個網絡中廣播。

　　根據內核函數，對整個通信網絡進行初始化，包括初始化PCI總線init_pci()、初始化1394設備init_1394dev()、樹標識和自標識、主控機上的1394節點設為根節點（葉節點不進行此步）、初始化中斷等。

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

　　結語

　　結合高速網絡通信系統的通信要求，自行設計的網絡通信系統完成了網絡中主控計算機與網絡之間、根節點與葉節點之間、葉節點與葉節點之間的通信，實驗表明，系統通信良好。由于此網絡遵循IEEE1394標準，所以可應用于家庭數字化網絡、車載信息系統、工業自動化系統等[4]。隨著IEEE1394技術的不斷發展，其應用也從商用向更多領域擴展。