嵌入式系统嵌入式系统/ARM技术中的嵌入式技术中的嵌入式1394总线接口的设计和实现总线接口的设计和实现
摘要:本文介绍一种嵌入式处理器与1394总线接口设计方法,并给出基于现场可编程门阵列(FPGA)设计的VHDL
代码结构、仿真时序和试验结果,最后提出了一种新的通用接口设计方法并指出了它的优势所在。 一、 引言
IEEE1394 是1986 年由苹果电脑公司针对高速数据传输开发的一种总线接口,并于1995年由美国电气和电
子工程师协会(IEEE)制定成标准,旨在取代并行SCSI 接口。目前为止,它主要发展为IEEE1394-
1995,1394a,1394b 等系列标准。1394 作为一个工业标准的高速串行总线,已经被广泛应用于数字摄像机、
数字照相机、电视机顶盒、计算机及其外围设备、DV
摘要:本文介绍一种嵌入式处理器与1394总线接口设计方法,并给出基于现场可编程门阵列(FPGA)设计的VHDL代码结
构、仿真时序和试验结果,最后提出了一种新的通用接口设计方法并指出了它的优势所在。
一、 引言
IEEE1394 是1986 年由苹果电脑公司针对高速数据传输开发的一种总线接口,并于1995年由美国电气和电子工程师协会
(IEEE)制定成标准,旨在取代并行SCSI 接口。目前为止,它主要发展为IEEE1394-1995,1394a,1394b 等系列标准。
1394 作为一个工业标准的高速串行总线,已经被广泛应用于数字摄像机、数字照相机、电视机顶盒、计算机及其外围设备、
DVD 设备等等,甚至在航天军事领域也有一定的应用潜力。这些设备便携性的需求加快了它们集成度的提高,这些都将使
1394 总线与嵌入式处理器的结合有很广阔的应用前景。
等时传输模式的优越性使1394 总线广泛应用于图像传输领域,而数字信号处理器(DSP)在图像等信号处理方面具有很
大优势,因此基于DSP 实现的1394 总线接口在图像传输和处理领域有着广泛的应用需求,但是,DSP 芯片与1394 总线芯片
时序一般不能直接匹配。本文提出了一种基于DSP 的1394 总线接口实现方案,能在基于DSP 处理器的嵌入式系统上方便地
实现1394 总线接口,具有较强的现实意义。
二、 设计方案
1394 总线协议包括物理层,链路层,传输层,应用层以及串行总线管理器。目前已经有很多厂家能提供1394 总线接口的
协议芯片,可以很容易地实现1394 总线接口本身。本文主要介绍如何通过FPGA 实现嵌入式处理器与1394 总线链路层控制器
芯片的匹配,嵌入式处理器把1394 总线设备作为外设实现数据读取和写入。整体结构框图如图1。其中DSP 是本文使用的嵌
入式处理器类型,1394 链路层控制器和1394 物理层控制器是1394 总线协议芯片。FPGA 是现场可编程门阵列,是本文用于
实现DSP 与1394 链路层控制器匹配的主要芯片,与分立器件相比,它具有可擦除、功耗小、体积小和调试方便等优势。本文
选用ACTEL 公司生产的APA300 芯片来完成设计,它有30 万门阵列资源,已经远远满足本设计的需求。
2.1 TMS320V33
德州仪器(TI)在DSP 设计厂商中具有领先优势,TMS320V33 是TI 推出的TMS320 系列的第三代处理器的升级版本的
32 位浮点运算数字信号处理器,也是目前国内外使用最为广泛的浮点DSP 芯片之一。它有24 位地址总线和32 位数据总线,
本设计中使用高17 位地址信号作为选通信号,低7 位地址信号作为输出给链路层芯片的有效地址信号,低16 位数据总线作为
有效数据信号,H1 是37.5Mhz 时钟信号。TMS320V33 读写外部寄存器时序如图2。