專利名稱：一種ieee 1394總線的數(shù)據(jù)處理裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)總線技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種IEEE 1394總線的數(shù)據(jù)處理裝置及方法。
背景技術(shù)：
DSP (Digital Signal Processing，數(shù)字信號(hào)處理)芯片具有高速數(shù)據(jù)處理能力， 能夠滿足導(dǎo)航系統(tǒng)技術(shù)要求。IEEE 1394總線支持等時(shí)和異步傳輸，等時(shí)傳輸保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性，可用于對(duì)實(shí)時(shí)性要求高的事務(wù)；異步傳輸保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，適合傳輸關(guān)鍵的控制和命令數(shù)據(jù)。因此IEEE1394總線可以應(yīng)用在導(dǎo)航系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。但是現(xiàn)有技術(shù)不能解決DSP芯片直接接入IEEE1394總線的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種IEEE 1394總線的數(shù)據(jù)處理裝置及方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種IEEE 1394總線的數(shù)據(jù)處理裝置，包括數(shù)字信號(hào)處理芯片、IEEE 1394鏈路層芯片、IEEE 1394物理層芯片、和光電轉(zhuǎn)換模塊；所述數(shù)字信號(hào)處理芯片的外部存儲(chǔ)器接口與所述IEEE 1394鏈路層芯片的通用數(shù)據(jù)地址接口連接；所述IEEE 1394鏈路層芯片還與所述IEEE 1394物理層芯片連接；所述IEEE 1394物理層芯片還與所述光電轉(zhuǎn)換模塊連接；所述光電轉(zhuǎn)換模塊還與IEEE 1394總線連接。一種IEEE 1394總線的數(shù)據(jù)處理方法，包括數(shù)字信號(hào)處理芯片監(jiān)聽(tīng)本地的外部存儲(chǔ)器接口，判斷IEEE 1394總線上是否發(fā)生接收中斷，所述外部存儲(chǔ)器接口與IEEE 1394鏈路層芯片連接，以獲取來(lái)自IEEE 1394總線的信息；如果發(fā)生接收中斷，所述數(shù)字信號(hào)處理芯片通過(guò)所述外部存儲(chǔ)器接口接收來(lái)自 IEEE 1394總線的數(shù)據(jù)，并對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)處理；所述數(shù)字處理芯片根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果，判斷是否向IEEE 1394總線返回?cái)?shù)據(jù)，如果需要，則向IEEE 1394總線返回?cái)?shù)據(jù)，否則，繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)本地的外部存儲(chǔ)器接口。由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的IEEE 1394總線的數(shù)據(jù)處理裝置及方法，將DSP芯片接入IEEE 1394總線系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)IEEE 1394總線的數(shù)據(jù)處理。結(jié)合了 IEEE 1394總線傳輸速率高、實(shí)時(shí)性好、可靠性高，以及DSP芯片數(shù)據(jù)處理速度快的優(yōu)點(diǎn)，提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力及數(shù)據(jù)傳輸能力。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的接口電路示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的方法流程圖；圖4為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的方法流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。一種IEEE 1394總線的數(shù)據(jù)處理裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，具體包括DSP (數(shù)字信號(hào)處理)芯片101、IEEE 1394鏈路層芯片102、IEEE 1394物理層芯片 103、和光電轉(zhuǎn)換模塊 104。其中，DSP 芯片 101 的 EMIF(External Memory Interface,^ 部存儲(chǔ)器)接口與IEEE 1394鏈路層芯片102的通用數(shù)據(jù)地址接口連接；IEEE 1394鏈路層芯片102還與IEEE 1394物理層芯片103連接；IEEE 1394物理層芯片103還與光電轉(zhuǎn)換模塊104連接；光電轉(zhuǎn)換模塊104還與IEEE 1394總線連接。本發(fā)明實(shí)施例提供的裝置，由于將DSP芯片的EMIF接口與IEEE 1394鏈路層芯片的通用數(shù)據(jù)地址接口連接，使得DSP芯片將IEEE 1394鏈路層芯片作為存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)操作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了 DSP芯片接入IEEE 1394總線系統(tǒng)，對(duì)IEEE 1394總線進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。結(jié)合了 1394總線傳輸速率高、實(shí)時(shí)性好，以及DSP芯片數(shù)據(jù)處理速度快的優(yōu)點(diǎn)，提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力及數(shù)據(jù)傳輸能力。在本發(fā)明實(shí)施例提供的裝置中，DSP芯片101是數(shù)據(jù)處理裝置的中心處理器，其主要用于1)實(shí)現(xiàn)對(duì)IEEE 1394總線的讀寫(xiě)及控制；2)相關(guān)數(shù)據(jù)的處理。本發(fā)明實(shí)施例中的 DSP芯片可以采用現(xiàn)有的DSP芯片。優(yōu)選的，可以使用德州儀器(Texas Instrument)公司的型號(hào)為T(mén)MS320C6747的DSP芯片。該TMS320C6747芯片內(nèi)部有兩個(gè)EMIF接口，且功耗較低。在本發(fā)明實(shí)施例提供的裝置中，IEEE 1394鏈路層芯片102和IEEE 1394物理層芯片103實(shí)現(xiàn)對(duì)IEEE 1394協(xié)議的支持。其中，IEEE 1394鏈路層芯片102需要符合通用數(shù)據(jù)地址接口規(guī)范，優(yōu)選的，可以選用德州儀器公司的型號(hào)為T(mén)SB12LV32的芯片，該芯片遵從 SBP (Serial Bus Protocol，通用串行總線)2協(xié)議。IEEE 1394物理層芯片103優(yōu)選的可以采用德州儀器公司的型號(hào)為T(mén)SB41BA!3B的物理層芯片。還可以采用其他支持IEEE1394協(xié)議的物理層芯片，例如德州儀器公司的TSB41BA3A芯片、TSB41BA3D芯片、或TSB81BA3D等。在本發(fā)明實(shí)施例提供的裝置中，光電轉(zhuǎn)換模塊104用于對(duì)IEEE 1394信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換或電光轉(zhuǎn)換。作為舉例而非限定，該光電轉(zhuǎn)換模塊104包括1個(gè)1394電接口模塊和2個(gè)光收發(fā)接口模塊。其中，1394電接口模塊可選用現(xiàn)有的電接口，光收發(fā)接口模塊可以選用Finisar公司的型號(hào)為FTLF8519P2BNL芯片，該芯片符合SFP協(xié)議，具有自診斷功能。光收發(fā)接口模塊還可以采用其他公司生產(chǎn)的符合SFP規(guī)范的產(chǎn)品。在本發(fā)明實(shí)施例中，DSP芯片101的EMIF接口與IEEE 1394鏈路層芯片102的通用數(shù)據(jù)地址接口連接。通常，基于IEEE 1394總線技術(shù)的嵌入式開(kāi)發(fā)過(guò)程中，使用邏輯控制器件(如 FPGA、CPLD等)進(jìn)行時(shí)序控制和轉(zhuǎn)換。但航空航天系統(tǒng)中，要求裝置的體積重量和功耗的盡可能低，如果在航空航天系統(tǒng)中應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例提供的裝置，則不希望額外添加邏輯控制器件。又由于部分DSP芯片沒(méi)有通用地址和數(shù)據(jù)總線，在不添加邏輯控制器件的前提下，若實(shí)現(xiàn)時(shí)序控制和轉(zhuǎn)換，通常將DSP芯片的GPIO接口和IEEE 1394鏈路層芯片連接，并通過(guò)編寫(xiě)程序?qū)崿F(xiàn)時(shí)序控制和轉(zhuǎn)換。但通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)時(shí)序控制和轉(zhuǎn)換的方式，設(shè)計(jì)難度和工作量都將加大，裝置的可靠性也將降低。本發(fā)明實(shí)施例提供的裝置，將IEEE 1394鏈路層芯片的通用數(shù)據(jù)地址接口與DSP芯片的EMIF接口連接，從而把IEEE1394鏈路層芯片作為 DSP芯片的一個(gè)外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器，通過(guò)DSP芯片的EMIF接口的異步讀寫(xiě)功能實(shí)現(xiàn)對(duì)1394 鏈路層芯片的控制，從而降低了時(shí)序控制難度以及程序的復(fù)雜度。在具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，由于 DSP芯片有兩種EMIF接口 EMIFA和EMIFB，而EMIFB接口是擴(kuò)展SDRAM的專用接口，EMIFA 提供5個(gè)可選信號(hào)(CS [5:2]和CSW])，CS [5:2]四個(gè)片選信號(hào)可擴(kuò)展任何類型的異步存儲(chǔ)器。本發(fā)明實(shí)施例提供的裝置中，可以選用EMIFA接口的CS5片選信號(hào)和IEEE 1394鏈路層芯片相連，將IEEE 1394鏈路層芯片內(nèi)部微控制器接口地址空間映射到DSP芯片的EMIFA 接口 CS5片選空間內(nèi)。DSP芯片與IEEE 1394鏈路層芯片之間的信息交互主要通過(guò)以下過(guò)程實(shí)現(xiàn)IEEE 1394鏈路層芯片有通信的時(shí)候，會(huì)通過(guò)INT信號(hào)線給DSP芯片發(fā)送一個(gè)中斷信號(hào)；DSP芯片收到該中斷信號(hào)后，通過(guò)EMIFA的CS[5]片選信號(hào)使能IEEE 1394鏈路層芯片；通過(guò)EMA_CLK提供時(shí)鐘信號(hào)同步DSP芯片和IEEE 1394鏈路層芯片；DSP芯片通過(guò)EMA_ WE和ΕΜΑ_0Ε信號(hào)使能對(duì)IEEE 1394鏈路層芯片的讀寫(xiě)；DSP芯片通過(guò)EMA_A[6 0]信號(hào)將讀寫(xiě)地址發(fā)送給IEEE 1394鏈路層芯片，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸；對(duì)于IEEE 1394鏈路層專有的信號(hào)如MCA、MCS、TEA等傳輸控制信號(hào)，DSP芯片通過(guò)GPIO和其連接實(shí)現(xiàn)一些基本的初始化配置和傳輸狀態(tài)控制等功能。本發(fā)明實(shí)施例提供的裝置中，IEEE 1394物理層芯片與光收發(fā)接口模塊的接口電路如圖2所示。其中FOT為光收發(fā)接口模塊；1 4為阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)，負(fù)責(zé)FOT和IEEE 1394信號(hào)之間的阻抗匹配和電平轉(zhuǎn)換；5為電壓比較器，將TPB+/-的共模電壓與一個(gè)0. 8V 的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，比較的結(jié)果用于控制光收發(fā)接口模塊內(nèi)部發(fā)送器的開(kāi)啟狀態(tài)，當(dāng) IEEE1394物理層芯片有數(shù)據(jù)輸出時(shí)，電壓比較器通過(guò)電壓比較控制光收發(fā)接口模塊內(nèi)部發(fā)送器處于開(kāi)啟狀態(tài)，從而將IEEE 1394物理層芯片的數(shù)據(jù)發(fā)送到IEEE 1394總線上；6為總線開(kāi)關(guān)，由光收發(fā)接口模塊的接收標(biāo)識(shí)輸出作為其使能端輸入，控制總線開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟與關(guān)閉，用于噪聲屏蔽；當(dāng)IEEE 1394總線上有數(shù)據(jù)時(shí)，總線開(kāi)關(guān)被開(kāi)啟，數(shù)據(jù)通過(guò)總線開(kāi)關(guān)發(fā)送到IEEE 1394物理層芯片；Cl C4為交流耦合電容，負(fù)責(zé)阻斷直流信號(hào)。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種IEEE 1394總線的數(shù)據(jù)處理方法，其實(shí)現(xiàn)方式如圖3所示，具體包括如下操作S30UDSP芯片監(jiān)聽(tīng)本地的EMIF接口，判斷IEEE 1394總線上是否發(fā)生接收中斷，該EMIF接口與IEEE 1394鏈路層芯片連接，以獲取來(lái)自IEEE 1394總線的信息；S302、如果發(fā)生接收中斷，所述DSP芯片通過(guò)所述EMIF接口接收來(lái)自IEEE 1394 總線的數(shù)據(jù)，并對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)處理；其中，格式轉(zhuǎn)換是指，對(duì)1394數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析，提取其中DSP芯片能夠處理的有效數(shù)據(jù)。S303、所述DSP芯片根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果，判斷是否向IEEE 1394總線返回?cái)?shù)據(jù)，如果需要，則向IEEE 1394總線返回?cái)?shù)據(jù)，否則，繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)本地的EMIF接口。其中，DSP接收到的1394數(shù)據(jù)包中攜帶有數(shù)據(jù)包類型指示信息，DSP芯片在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，通過(guò)數(shù)據(jù)包類型指示信息來(lái)判斷是否需要進(jìn)行應(yīng)答，如果需要，則向IEEE1394 總線返回?cái)?shù)據(jù)。本發(fā)明實(shí)施例提供的方法中，所述對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)處理具體包括所述DSP芯片判斷緩存區(qū)是否有數(shù)據(jù)，如果有，則對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)處理，如果沒(méi)有，則繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)本地的外部存儲(chǔ)器接口。本發(fā)明實(shí)施例提供的方法具體可以通過(guò)軟件程序?qū)崿F(xiàn)，該軟件程序由兩部分組成第一部分基于 DSP/BI0S 的 DSP 驅(qū)動(dòng)程序，即 BSP (Bootloader Support Package)包，通過(guò)BSP包實(shí)現(xiàn)對(duì)DSP的初始化配置和啟動(dòng)引導(dǎo)等基礎(chǔ)功能；第二部分是基于DSP/BI0S的 IEEE 1394總線驅(qū)動(dòng)程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)IEEE 1394總線的讀寫(xiě)控制，及IEEE 1394數(shù)據(jù)幀的收發(fā)。本發(fā)明實(shí)施例提供的方法的具體實(shí)現(xiàn)方式可以是上電后，DSP芯片在DSP驅(qū)動(dòng)程序作用下進(jìn)行初始化并進(jìn)入工作狀態(tài)，IEEE 1394 驅(qū)動(dòng)程序完成對(duì)IEEE 1394物理層芯片和IEEE 1394鏈路層芯片的初始化；然后，DSP芯片循環(huán)查看IEEE 1394鏈路層芯片的狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有中斷發(fā)生時(shí)，就調(diào)用相應(yīng)中斷處理程序進(jìn)行1394數(shù)據(jù)的接收、處理和發(fā)送。圖4是DSP芯片對(duì)1394數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的操作流程圖，具體包括如下操作S401、當(dāng)檢測(cè)到IEEE 1394鏈路層芯片發(fā)生接收中斷時(shí)，DSP芯片調(diào)用相應(yīng)中斷程序?qū)?394數(shù)據(jù)進(jìn)行接收；S402、DSP芯片判斷接收緩沖區(qū)中是否有數(shù)據(jù)，若沒(méi)有則表示讀入數(shù)據(jù)失敗，則繼續(xù)循環(huán)查看IEEE 1394接口的控制器狀態(tài)；若有則表示數(shù)據(jù)接收成功，執(zhí)行S403 ；S403、DSP芯片將接收到的1394數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換并做相應(yīng)處理，執(zhí)行S404 ；S404、DSP芯片判斷是否需要向1394控制器返回?cái)?shù)據(jù)，若需要?jiǎng)t將數(shù)據(jù)發(fā)送到發(fā)送緩沖區(qū)，調(diào)用IEEE 1394數(shù)據(jù)發(fā)送子程序，將數(shù)據(jù)打包成IEEE 1394協(xié)議規(guī)定的格式發(fā)送出去；若不需要?jiǎng)t停止對(duì)1394操作，繼續(xù)循環(huán)查看IEEE 1394接口的控制器狀態(tài)。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式

，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種IEEE 1394總線的數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于，包括數(shù)字信號(hào)處理芯片、IEEE 1394鏈路層芯片、IEEE 1394物理層芯片、和光電轉(zhuǎn)換模塊；所述數(shù)字信號(hào)處理芯片的外部存儲(chǔ)器接口與所述IEEE 1394鏈路層芯片的通用數(shù)據(jù)地址接口連接；所述IEEE 1394鏈路層芯片還與所述IEEE 1394物理層芯片連接；所述IEEE 1394物理層芯片還與所述光電轉(zhuǎn)換模塊連接；所述光電轉(zhuǎn)換模塊還與IEEE 1394總線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述光電轉(zhuǎn)換模塊通過(guò)1個(gè)1394電接口和2個(gè)光收發(fā)接口與所述1394物理層芯片連接。
3.一種IEEE 1394總線的數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，包括數(shù)字信號(hào)處理芯片監(jiān)聽(tīng)本地的外部存儲(chǔ)器接口，判斷IEEE 1394總線上是否發(fā)生接收中斷，所述外部存儲(chǔ)器接口與IEEE 1394鏈路層芯片連接，以獲取來(lái)自IEEE 1394總線的信息；如果發(fā)生接收中斷，所述數(shù)字信號(hào)處理芯片通過(guò)所述外部存儲(chǔ)器接口接收來(lái)自 IEEE1394總線的數(shù)據(jù)，并對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)處理；所述數(shù)字處理芯片根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果，判斷是否向IEEE 1394總線返回?cái)?shù)據(jù)，如果需要，則向IEEE 1394總線返回?cái)?shù)據(jù)，否則，繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)本地的外部存儲(chǔ)器接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)處理具體包括所述數(shù)字處理芯片判斷緩存區(qū)是否有數(shù)據(jù)，如果有，則對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換及數(shù)據(jù)處理，如果沒(méi)有，則繼續(xù)監(jiān)聽(tīng)本地的外部存儲(chǔ)器接口。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種IEEE 1394總線的數(shù)據(jù)處理裝置及方法，包括DSP芯片、IEEE1394鏈路層芯片、IEEE 1394物理層芯片、和光電轉(zhuǎn)換模塊；DSP芯片的外部存儲(chǔ)器接口與IEEE 1394鏈路層芯片的通用數(shù)據(jù)地址接口連接；IEEE 1394鏈路層芯片還與IEEE1394物理層芯片連接；IEEE 1394物理層芯片還與光電轉(zhuǎn)換模塊連接；光電轉(zhuǎn)換模塊還與IEEE 1394總線連接。由于將DSP芯片接入IEEE 1394總線系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)IEEE 1394總線的數(shù)據(jù)處理。結(jié)合了1394總線傳輸速率高、實(shí)時(shí)性好，以及DSP芯片數(shù)據(jù)處理速度快的優(yōu)點(diǎn)，提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力及數(shù)據(jù)傳輸能力。
文檔編號(hào)G06F13/38GK102236626SQ2011101950
公開(kāi)日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月12日
發(fā)明者張晞, 李慧, 李立京, 楊明, 王明, 許文淵 申請(qǐng)人:北京航空航天大學(xué)