IEEE 1394接口技术

　　本书从内容的系统性、先进性和实用性出发，全面介绍了IEEEl394总线及其接口的一般原理和IEEEl394协议规范，同时给出了在Windows平台下IEEE1394系统的软硬件实现，并进一步介绍了IEEEl394在组网、硬盘存储等方面的应用。本书旨在为有志于进行IEEEl394接口开发和应用的研发人员、大中专学生、研究生及其他读者提供一本简明、系统、实用和通俗易懂的参考书，并可作为大中专院校“计算机接口技术”课程的参考书。前言随着信息社会的到来，计算机接口技术作为信息技术中极其重要的一个部分正突飞猛进地发展着。特别是近几年，计算机接口新技术、新产品层出不穷，而过去采用的接口技术有些已经显得过时，甚至已经淘汰。而IEEE1394接口技术在这几年却异军突起，顺应数码电子产品的发展而迅速发展。但是纵观目前的接口书籍，介绍IEEE1394的内容非常少，而系统地介绍IEEE1394接口的专业书籍更是少之又少，这与IEEE1394的迅速发展极不相称，更给研发设计人员带来不便。鉴于此种情况，从事IEEE1394开发多年的我们认为出版这样一本IEEEl394接口技术的书是非常有必要的。计算机接口技术是一门应用性较强的技术。作为一个计算机硬件设计人员，仅了解计算机CPU、RAM、外设这些还不够，还必须了解计算机总线及接口；作为一个软件开发人员，仅了解计算机的操作系统还不够，还需了解计算机总线及接口的配置、总线的设置参数，了解了这些硬件资料，软件才能发挥更大的作用。所以无论是硬件设计人员还是软件开发人员，了解计算机总线及接口知识都是必须的。计算机总线是一组公共信息传输通道，是各功能模块间传输信息的工具，它能为多个部件提供服务，可分时发送和接收各个部件的信息，总线的性能直接影响计算机系统的性能。而计算机接口则是实现计算机总线功能的硬件。IEEEl394亦称做FireWire（火线）、iLink，早在1985年苹果公司就已经开始着手研究，到1995年，IEEE（电气与电子工程师协会）正式认可其为IEEE1394-1995规格，但其发展却由于种种原因一直不容乐观。直至今日，由于各种需要高速度的产品如移动硬盘、数码相机、数码摄像机的出现，再加上IEEE1394自身的发展和改进以及支持IEEE1394的各公司的努力，IEEEl394在这几年迅速崛起。IEEEl394接口以其兼容性好、高速且数据传输速率可扩展、支持热插拔、支持点对点传输以及拓扑结构灵活多样等许多优点而迅速占领局域网组建、数字视频、消费者音频以及硬盘等市场。因此许多业界人士认为IEEE1394将会取代SCSI、USB总线，成为“未来总线”。在本书的编写中非常注重技术和实用的结合，既介绍了IEEE1394协议的具体内容，又详细介绍了IEEEl394系统软硬件设计以及在DV、硬盘以及组网等方面的内容。希望有志于IEEEl394研发的同行看到本书后能有一些启发和帮助。在本书的编写过程中参考了许多文献资料，并得到了许多人的帮助和支持，在此一并表示衷心的谢意。由于编者水平有限，错误和不足之处在所难免，其中第3章和第8章的内容译自IEEEl394协议的英文原版，在语言上有不符合中文习惯之处还请读者谅解。并且由于计算机接口技术的飞速发展，书中介绍的有些内容难免会很快落后于最新技术，不当之处恳请读者批评指正。

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第1章  IEEEl394总线概论
  1．1  1EEEl394的发展背景
  1．2 1EEEl394的发展历程
  1．3 1EEEl394的性能特点
  1．4 1EEEl394的应用领域
    1．4．1  信息家电
    1．4．2 PC体系的连接
    1．4．3  工业测控
    1．4．4  组建应用网络
第2章  计算机接口技术
  2．1  计算机接口基础知识
    2．1．1  接口电路的主要功能
    2．1．2  接口电路的类型
    2．1．3  接口标准
  2．2  几种常见的计算机接口
    2．2．1  1SA~k标准总线
    2．2．2  PCI局部总线
    2．2．3  CompactPCI
    2．2．4 12C串行扩展总线
    2．2．5  1EEEA88仪器总线
    2．2．6  通用串行总线USB
第3章  EEEl394协议概述
  3．1  节点和模块体系
  3．2  拓扑
    3．2．1  电缆环境
    3．2．2背板环境
  3．3  寻址
  3．4协议结构
  3．5事务层
    3．5．1事务层服务
    3．5．2加锁子命令
    3．5．3  子事件队列独立性
  3．6连接层
    3．6．1  连接层月艮务
    3．6．2连接层和事务层的相互作用
    3．6．3异步仲裁
    3．6．4等时仲裁
    3．7  物理层(PHY)
    3．7．1数据位的传输和接收
    3．7．2公平仲裁
    3．7．3  电缆物理层
    3．7．4  背板物理层
    3．8总线管理
  第4章  电缆物理层规约
    4．1  电缆PHY服务
    4．1．1  电缆PHY对管理层的总线管理服务
    4．1．2  物理层对连接层的仲裁服务
    4．1．3  物理层对连接层的数据月艮务
    4．2  电缆物理的连接指定
    4．2．1媒体附件
    4．2．2媒体信号接口
    4．2．3媒体信号定时
    4．3  电缆物理层设备
    4．3．1  编码
    4．3．2  电缆物理层信号
    4．3．3  电缆物理层线路状态
    4．3．4  电缆物理层包
    4．3．5  电缆物理层时间常量
    ．  4．3．6  间隙时间
    4．3．7  电缆物理层节点常量
    4．3．8  节点变量
    4．3．9  端口变量
    4．4  电缆物理层操作
    4．4．1数据传输和接收
    4．4．2  电缆环境仲裁
  第5章  背板物理层规范
    5．1  背板PHY服务
    5．1．1  服务管理层的背板PHY总线管理服务
    5．1．2  服务于连接层的PHY仲裁服务
    5．1．3  PHY对连接层的数据服务
    5．2  背板物理层连接规范
    5．2．1媒介附件
5．2．2媒介信号接口
    5．2．3媒介信号定时
    5．2．4  背板PHY定时
  5．3背板PHY功能
    5．3．1  编码
    5．3．2  背板PHY信号
    5．3．3  间隙定时
    5．3．4仲裁队列
  5．4背板PHY操作
    5．4．1仲裁
    5．4．2  背板环境包传输和接收
  5．5背板初始化和复位
    5．5．1  背板PHY复位
    5．5．2  背板PHY初始化
第6章连接层规范
  6．1连接层服务
    6．1．1  节点控制器的连接层总线管理服务
    6．1．2传输层的连接异步数据服务
    6,1．3  应用层的连接异步数据服务
  6．2连接层设备
    6．2．1  主包
    6．2．2异步包
    6．2．3  等时包
    6．2．4  主包部件
    6．2．5  确认包
  6．3连接层操作
    6．3．1  连接层操作的概述
    6．3．2循环同步事件
    6．3．3  连接层操作的细节
  6．4连接层参考节点
第7章事务层规范
  7．1  事务层服务
    7．1．1  串行总线管理的事务层总线管理服务
    7．1．2  应用的事务层数据服务和总线管理
  7．2事务设备
    7．2．1  分开事务定时器
    7．2．2  事务重试限制
  7．3事务操作
    7．3．1  事务层操作的概要
    7．3．2  事务完成定义
    7．3．3  事务层操作的细节
    7．3．4  事务类型
    7．3．5  重试协议
  7．4  映射到串行总线的CSR结构事务
第8章  串行总线管理规约
  8．1  串行总线管理摘要
    8．1．1  节点控制
    8．1．2  电缆环境中的等时资源管理者
    8．1．3  背板环境中的等时资源管理者
    8．1．4  电缆环境中的总线管理者
  8．2  串行总线管理服务
    8．2．1  串行总线控制请求(SBCOMREOL．request
    8．2．2  串行总线控制确认(SB CONREOL．confmnation)
    8．2．3  串行总线事件指示(SB_EVENT．indication)
  8．3  串行总线管理设备
    8．3．1  节点能力分类学
    8．3．2命令和状态寄存器
    8．3．3  串行总线管理变量
  8．4  串行总线管理操作
    8．4．1  背板环境中的总线配置程序
    8．4．2  电缆环境中的总线配置进程
    8．4．3  电缆环境中的等时管理
    8．4．4  电缆环境中的电源管理
    8．4．5  电缆环境中的速度管理
    8．4．6  电缆环境中的拓扑管理
    8．5  电缆环境中的总线配置状态机
    8．5．1  候选循环主状态
    8．5．2  候选等时资源管理者状态
    8．5．3  候选总线管理者状态
第9章  IEEEl394控制器芯片
  9．1  1EEEl394高性能串行总线
    9．1．1  TSBl2LV2X(OHCILynx)
    9．1．2  TSB43AB2X(1hciLynx)与PHY结合的OHCI
    9．1．3  PCI44xx卡总线和连接控制器的结合
    9．2  外围设备、电信和工业连接层设备
    9．2．1  外围设备
    9．2．2  TSB42AA9
    9．2．3  TSBl21lV32
    9．2．4  TSB43AA82
    9．2．5  TSBl5LV1
    9．2．6  TSBl2LV1A和TSBl2LV1B
9．3  消费电子(CE)连接层设备
    9．3．1  消费者电子设备
    9．3．2  TSB42AA4(CeLynx)
    9．3．3  TSB42AB4(CeLynxDV)
9．4物理层设备
    9．4．1  TSB41LVx和TSB41ABx
    9．4．2设计者套件
9．5  1EEEl394b芯片
    9．5．1  TSB82AA2
    9．5．2  TSB41BA3IEEEl394b三端口电缆发送／仲裁
[章  Windows平台下1394演示系统的接口方案
1．1  演示系统方案
    1．1．1  整体方案
    1．1．2  总线接口方案
1．2硬件的设计
    1．2．1  1394PCI适配卡的设计
    1．2．2  1394PCI适配卡的具体实现
    1．2．3  总线监测设备
门章  Windows平台下EEEl394系统方案
11．1  Windows2驱动程序体系
11．2  关于WDM
    11．2．1  了解WDM
    11．2．2  一个典型的WDM驱动程序的组成
    11．2．3  WDM的开发工具
    11．2．4设备驱动程序的安装
11．3  W''mdows2对1394的支持
    11．3．1  IRP
    11．3．2  1EEEl394设备栈
    11．3．3  1EEEl394总线FO请求
11．4 1EEEl394设备的异步传输
    11．4．1  关于DDK
    11．4．2  1394驱动程序的框架及功能
11．5 1EEEl394设备的等时传输
    11．5．1  DriverWorks开发驱动
    11．5．2 DriverWorks下对1394的支持
    11．5．3  程序框架及各部分功能
    11．5．4驱动程序各部分功能
11．6应用程序功能
    11．6．1  DLL 
    11．6．2DI上的建立和调用
    11．6．3  DLL模块中输出函数的调用方法
    11．7  1EEEl394网络性能分析
    11．7．1  1EEEl394网络概述
    11．7．2异步数据传输
    11．7．3  等时数据传输
    11．7．4  包传输次数
    11．7．5有效载重估计
第12章  带有IEEEl394接口的外置式硬盘
    12．1  硬盘知识简介
    12．1．1  硬盘的发展历史
    12．1．2硬盘的结构和原理
    12．2硬盘接口技术
    12．2．1硬盘接口的发展
    12．2．2 USB硬盘
    12．3  1EEEl394硬盘
    12．3．1  1EEEl394硬盘特点
    12．3．2  市场上流行的几款IRREl394硬盘产品介绍
    12．4基于TSB43AA82的存储器设计
    12．4．1  系统概述和范围
    12．4．2  细节描述
    12．4．3软件
第13章  IEEEl394在DV中的应用
  13．1 DV概述
    13．1．1  DV摄像机与普通摄像机的比较
    13．1．2  DV摄像机与专摄像机的比较
    13．2 DV接口技术浅析
    13．2．1  AV协议
    13．2．2 DV端子
    13．2．3  应用
  13．3 DV设备上的1394卡
    13．3．1  DV上的数字音频接口标准简介
    13．3．2数字视频基础知识简介
    13．3．3  视频的编辑和处理
    13．3．4视频采集卡
    13．3．5  1394卡
    13．3．6  几款1394卡
    13．3．7  视频编辑的好帮手技嘉1394接口卡
    13．3．8天敏DV31394接口卡
    13．3．9  华硕P3B1394主机板
    13．4  1394／DV视频采集
    13．4．1  Premiere6．5中利用1394卡采集视频文件
    13．4．2  使用MatroxMediaTools插件3KDV1394设备扫描和采集视频素材
    13．4．3  关于可采集单一文件的最大值的说明
第14章  IEEEl394在网络组建中的应用
    14．1  智能家庭网络
    14．1．1  家庭网络的缘起
    14．1．2  什么是家庭网络
    14．1．3  家庭网络的功能和组成
    14．1．4  家庭网络的几种底层标准
    14．1．5  家庭网络的高层标准
    14．2  使用IEEEl394组建家庭网络
    14．2．1  1EEEl394在娱乐性家庭网络中的重要性
    14．2．2  1EEEl394运用在娱乐性家庭网络中的性能优点
    14．2．3  1EEEl394娱乐性家庭网络系统
    14．2．4  SAl．网关
    14．2．5  HAVi协议
    14．3  家庭网络的软件结构
    14．4  利用IEEEl394组建高速视频局域网
    14．4．1  1EEEl394网络
    14．4．2  视频局域网在音、视频设备中的应用    
14．4．3  视频局域网的特点
    14．4．4  视频局域网的组成
    14．4．5  视频局域网的应用
    14．4．6  视频局域网的安装流程
    14．4．7  视频局域网故障的预防与处理
    14．4．8技术展望
附录  IEEEl394HCl规范概述
参考文献