电子产品世界

　　3 软件设计

　　根据软件要实现的功能，可把软件划分为3个层次，如图3所示。

　　3.1 1394内核软件

　　对1394内核的物理层和链路层寄存器进行配置，对OHCI、总线管理器配置等[3]，并对这些内核函数进行了封装。这种隔离的好处是可使用户不必关心底层硬件，只需调用内核函数就可开发出用户软件。通过建立结构体来将这些函数进行分类、链接，驱动软件在调用内核函数时可通过结构体来直接找到相应的内核函数，从而进行调用，这样就把1394内核软件和上层驱动链接了起来。

　　3.2 驱动软件

　　由于1394协议支持异步传输和等时传输，且为了保证传输的可靠性，故采用异步流包进行数据的传输。对于发送，驱动软件先根据异步流包的格式，对通信软件中的消息进行组帧打包，然后调用内核函数进行发送。对于接收，是利用中断机制来接收消息的。

　　3.3 通信软件

　　上电后，1394总线上首先会出现持续125 μs左右的总线复位(bus reset)状态，之后进行树标识和自标识工作。树标识进程定义了总线的拓扑结构。树标识之前，每一1394节点都知道自己和其他的节点相连，此过程过后，整个网络的拓扑就形成了，设置计算机为根节点(root)，其他的节点为分支节点。树标识后是自标识进程，自标识通过根节点发送自标识授权信号和节点返回自标识数据包来完成，其实现的功能主要有：为每个节点分配物理标识，相邻节点交换传输速度信息，将树标识进程定义的拓扑在整个网络中广播。

　　根据内核函数，对整个通信网络进行初始化，包括初始化PCI总线init_pci()、初始化1394设备init_1394dev()、树标识和自标识、主控机上的1394节点设为根节点（叶节点不进行此步）、初始化中断等。

　　初始化完毕后，首先挂接中断服务程序。然后根节点采用发送STOF包来进行网络同步，即以发送STOF包作为一帧的开始，叶节点收到STOF包后立即与整个网络同步。对于发送过程，通信软件把要发送的消息传递给驱动软件，进行发送。对于接收过程，若接收到新消息，就会报中断给处理器，并根据中断号进入相应的中断服务程序，中断服务程序就会置标志位，通知通信软件中的接收函数把接收到的消息进行处理。

　　结语

　　结合高速网络通信系统的通信要求，自行设计的网络通信系统完成了网络中主控计算机与网络之间、根节点与叶节点之间、叶节点与叶节点之间的通信，实验表明，系统通信良好。由于此网络遵循IEEE1394标准，所以可应用于家庭数字化网络、车载信息系统、工业自动化系统等[4]。随着IEEE1394技术的不断发展，其应用也从商用向更多领域扩展。

关键词： 系统 设计 网络通信 高速 总线 IEEE1394