基于IEEE1394b的雙向傳輸設備驅動程序設計

摘要 介紹了基于IEEEl394b總線雙向數據傳輸系統PC機端設備驅動程序。結合IEEEl394b總線規范，以Windows環境為例詳細介紹了利用Fir-eAPI SDK開發IEEE1394b設備驅動程序的設計原理、實現方法。
關鍵詞 IEEE1394b；內核模式；FireAPI

現有的大部分數據傳輸接口總線造價比較高，且難以滿足實際運用中對傳輸速率的要求，成了阻礙整個系統性能提高的一大屏障。IEEE-1394是現今最高速的串行總線接口之一，IEEE1394lb更是在原有IEEE1394的基礎上速度更快，支持距離更長，在實時批量數據傳輸方面有廣泛的應用前景。
基于1394傳輸系統設備驅動文獻，大部分都是基于IEEE1394a的，而IEEE1394b以其更高的速度展現出了更大的魅力，對實時大批量的數據傳輸具有重大意義，但是Microsoft并沒有提供對1394b的支持，在Windows自帶的1394不能支持其S800的速度，因此1394b在應用上受到局限，Unibrian提供了FireAPI SDK開發包，提供了對1394b的完全支持，也是現在唯一持1394b的驅動程序開發包。

1 IEEEl394串行總線概述
IEEE1394又稱火線(Fire Wire)，是由美國蘋果電腦公司開發的一種品質高、傳輸速度快的串行總線技術。1995年IEEE正式認可IEEE139 4-1995規范，并于2000年又推出了IEEE1394a-2000規范。2002年推出了IEEEl394b-2002的傳輸速率可達3．2 Gb·s-1，兼容于IEEE1394a，但是接口的形狀從IEEE1394a的6 Pin變成9 Pin。IEEE1394的主要特點如下：
(1)高速可升級，支持100 Mb·s-1、200 Mb·s-1、和400 Mb·s-1的傳輸速率。IEEE1394b增加800 Mb·s-1，16 00 bib·s-1，3 200 Mb·s-1的傳輸速率，現在市面上所提供的芯片最高支持到800 Mb·s-1。
(2)支持點到點傳輸，各節點可以脫離主機自主執行事務。
(3)支持較遠距離的傳輸；IEEE1394節點之間的距離不能超過4．5 m。IEEE1394b最遠距離可達100 m，而且可以選用更多的傳輸媒介，比如非屏蔽的5類雙絞線、塑料光纖和玻璃光纖等。
(4)支持即插即用，可以在任何時候向IEEE1394網絡添加或刪除設備。
(5)熱插拔，無需將系統斷電就可以加入和移除設備。
(6)支持兩類事務，包括等時(Isochronous)和異步(Asynchronous)事務。
(7)拓撲結構，設備間采用樹形或菊花鏈拓撲結構，每條總線最多可以連接63臺設備。
(8)公平仲裁，是等時傳輸具有較高優先級，同時異步傳輸也能獲得對總線公平的訪問。

2 IEEE1394b驅動程序的基本結構
Unibrianl394驅動程序棧采用由上而下的架構，這個棧的核心就是1394類驅動，它完成1394所有事物并提供應用程序所需的全部服務。而這個1394類驅動正是WDM驅動中的類驅動。圖1為Unibrainl394驅動棧。



3 IEEE1394b驅動程序的具體實現
3．1 驅動程序入口點
運用FireAPI的第一件事就是調用C1394Initializa，C1394Initialize執行所有對1394初始化支持的必需動作，這個函數會檢查FireAPI驅動棧是否已完全安裝，相應的驅動程序是否已經開始，以及初始化驅動棧需要的內部結構。
3．2 打開設備方法
當1394總線上添加或刪除一個或多個設備時會自動重新配置物理設備地址，以此來支持即插即用特性，這時設備物理ID的重新分配，設備的節點號可能會改變。不過1394要求每個節點都要有一個全球惟一標識符GUID，它存儲在Bus_Into_Block，在設備的整個生存期它是惟一不變的，所以在程序中根據設備的GUID打開設備句柄，其傳輸時將不用擔心總線復位及物理ID改變。