CN1343336A - 同步数据传输的总线数据包编译方法及设备 - Google Patents

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Abstract

通过IEEE 1394总线的的同步数据包传输格式由IEC 61883标准确定。用于传输数据的总线数据包具有一个在开始的报头(1394H),报头描述了总线数据包的格式。报头的后面是同步数据格式报头(CIPH),其在有用数据包中确定了有用数据的数据格式。本发明涉及通过1394总线编译传输总线数据包的问题。在本发明的情况中,以这种方式实现本发明,当建立同步数据传输时,由应用程序规定的同步数据格式报头(CIPH)被写入提供的专用寄存器(38)和用于总线数据包的缓冲存储器(32),并且,有用的数据被附着在此。结果,数据传输部分(35)必须只从缓冲存储器(32)提取包括同步数据格式报头(CIPH)的将被发送的数据。对于数据传输来说,不需要进行有效的把数据和同步数据格式报头(CIPH)连接在一起的多路传输操作。

Description

同步数据传输的总线数据包编译方法及设备
技术领域
本发明涉及通过总线的同步数据传输的总线数据包的编译方法。本发明也涉及实现该方法的设备。特别是，该设备是连接数据总线的总线接口的一部分。
现有技术
本发明是根据独立权利要求1的通过普通数据总线的同步数据传输的总线数据包的编译方法。相当长时间以来，在流行的多媒体的促进下，消费电子(HIFI、视频、音频)和个人计算的产品部门已经进行了合并，并实际上由两个领域的许多制造商所推动。两个产品部门的合并意味着涉及不同产品部门的设备之间的数据交换或一个产品部门内的设备之间的数据交换变得越来越重要。从有关这个主题的标准化的努力来看是很明显的，标准化早已经超前制定出来。具体地说，所谓IEEE 1394串行总线早已经提供了国际标准，并广泛地由两个产品组织接受为终端之间的数据交换总线。上述标准的准确名称是：用于高性能串行总线的IEEE标准，(IEEE)STD 1394-1995，IEEE纽约，1996年8月。
在此所要描述的发明涉及上述总线系统内的所谓同步数据传输。在这个系统中，同步指的是被发送的数据规则地出现在数据源上，数据也在每一次以大约相同的量出现。这些数据源的例子是摄像机或便携式摄像机、如CD播放器或DAT记录器、及DVD播放器或视频电话设备的音频设备。发展的国际标准特别适合于同步数据传输的应用。这个标准的准确名称是：IEC国际标准61883消费音频/视频设备数字接口，1998年第一版。这个标准的第一部分描述了一般的数据包格式、数据总线管理、音频视频数据的连接管理。同样，定义了控制指令的一般传输规则。
经常的应用涉及MPEG2-编码的视频或音频数据的传输。如已经提到的一样，数据通过总线以数据包传输。在这种情况中，下面的结构具有上面提到的标准IEC 61883：在数据源中产生的数据被分成为所谓的具有确定尺寸的数据源数据包。例如，对于MPEG2视频数据传输，规定数据源数据包的标准包括相同尺寸的8个数据包。在这种情况中，可以对数据包尺寸进行编程。它可以在1到256个四字节组之间，其中，四字节组对应4个数据字节的组合。数据源数据包按照IEC 61883标准以一个或多个总线数据包传输。除了总线数据包报头单元、有用的数据段和CRC校验和数据段之外，一个总线数据包具有所谓的同步数据格式报头。所述的同步数据格式报头在上述IEC 61883标准中被指定为CIP(公共同步数据包)报头。它定义了同步数据传输的数据格式，该格式详细描述在标准中，并将在下面进行详细描述。下面称这个同步数据格式报头为CIP报头。这个CIP报头被加到总线数据包报头后面的每个总线数据包的前面。这确保接收发射的总线数据包的位置能够以正确的方式估算该数据。
尽管CIP报头在整个同步数据传输中基本上保持固定，但是，它必须在一段中被更新(DBC条目)。然而，事实是在同步数据传输期间，所述CIP报头必须在总线接口中出现两次，一方面，因为完全编译的总线数据包被发送到总线，而同时，由应用处理提供了新数据，所以，必须为这些新数据创建新CIP报头。
由于这个难点，我们开始考虑总线数据包编译的内部解决方案，在该方案中，为CIP报头提供两个分开的专用寄存器。各自总线数据包的有用数据被提供在缓冲寄存器中。如果数据包通过总线发送，那么，选择单元必须从两个专用寄存器中的一个读取正确CIP报头，并在正确的时间点上将该报头发送到数据传输单元，然后，也从缓冲寄存器提取有关的数据，并将它们附着到CIP报头。
发明内容
本发明的目的是简化上述的解决方案，以精确的方式省略了把CIP报头和有关有用数据连接在一起的选择逻辑单元。
本发明以这种方式实现这个目的，当进行同步数据传输时，它只把产生的CIP报头写到一个专用寄存器中，此外，也写到存储有用数据的缓冲寄存器中，在这种情况下，总线数据包的有用数据随后附着到缓冲寄存器中的这个CIP报头(见权利要求1)。所获得的结果是，对于通过总线传输的数据，数据传输部分只需访问存储有用数据的缓冲寄存器，其中，CIP报头和有用数据以正确次序被连续存储。因此，数据传输部分获得了只通过缓冲寄存器发送的数据。可以省略必须提取CIP报头的确定专用寄存器的的选择逻辑单元和必须附着有用数据的缓冲器区域的存储区域。
方法的进一步改进表示在从属权利要求中。按照权利要求2，CIP报头包括用于数据计数的比较值。这个值必须为每个总线数据包更新。以这种方式进行比较值的更新，当总线数据包的数据被写入缓冲存储器时，计数该数据，计数结束后，以这种方式为数据计数确定的比较值在CIP报头中进行更新，并进入专用寄存器，更新的CIP报头在总线数据包的下一个自由位置复制到缓冲寄存器。然后，下一个总线数据包的数据依次附着到这个CIP报头。因此，用于下一个总线数据包的有用数据再一次连续地存储在缓冲存储器中，它们可以从该位置连续地被发送到总线接口的数据发送部分。
在这种结构中，其优点是如果数据是以数据块为单位计数，在CIP报头中的用于数据计数的比较值与各自总线数据包中的第一个数据块有关。结果，该解决方案与上面提到的IEC 61883标准一致，该标准也规定CIP报头中的比较值DBC在任何情况下都与总线数据包的第一个数据块有关。
下面详细说明获得本发明对应目的的按照本发明的方法实现的设备(见权利要求6)。设备包括存储总线数据包数据的缓冲存储器。此外，设备包括存储器管理单元和存储总线数据包的CIP报头的专用寄存器。设备还有初始化装置，当建立同步数据传输时，初始化装置把对应第一总线数据包的CIP报头复制到专用寄存器和缓冲存储器。
将被建立的同步数据传输的CIP报头最好由发送站中的应用程序规定。
同样，优点如权利要求8所述，其中，设备还有一个数据块计数器，通过该计数器计数同步数据传输的数据块，在对应点上按时读取计数器为数据计数指定专门的比较值，该比较值进入专用寄存器，在初始化期间，同步数据传输被存储在专用寄存器中。此外，各自更新的CIP报头被复制到缓冲存储器，结果，对于将被发送的下一个总线数据包，直接在缓冲存储器中再一次获得正确的CIP报头。
附图说明
本发明的实施例显示在附图中，并对其进行详细解释。在图中：
图1是用于同步数据传输的多个连续总线数据包的结构图；
图2是本发明设备的方框图。
发明的实施例
图1示出发送的总线数据包的序列。在所示的例子中，假定：在同步数据传输期间，发送的数据是MPEG2-编码的视频数据。对于此种情况，IEC 61883标准规定：每个数据源数据包将发送具有MPEG2视频数据的8个数据块。数据块的尺寸以在上面提到标准中的四字节组为单位。可以对数据块尺寸进行编程；为做到精确，1和256个四字节组之间的所有值都是可能的。对于MPEG2视频数据的传输，IEC 61883标准规定：数据块具有6个四字节组的尺寸。此外，假定：在任何情况中，数据块在1394总线数据包中发送。按照上述标准这是可能的，在这种情况中，数据源数据包的所有数据块可以完全在一个总线数据包中发送。图1示出发送的数据包的实例序列。第一个发送的数据包显示在图1中的顶部，第二个发送的数据包对应地显示在图1中的底部。用于同步数据传输的总线数据包的精确结构详细说明在上面提到的IEC 61883标准中。因此，对于本发明的公开，也特别参考这个标准。
在图1中，参考号码10表示总线数据包的报头。它包括有关同步数据包的数据段的细节，并精确到字节，也包括进一步的信息，但是，在下面不再需要详细讨论。总线数据包报头10的后面是数据段。数据段延伸通过区域11到19。在总线数据包的末尾，有一个区域20，在区域20存储CRC检验字。所谓的CIP报头总是提供在总线数据包的数据段的开始位置。CIP是“共用同步数据包的”缩写。CIP包括一系列描述同步数据传输的信息项。因此，数据源的识别号码SID也包含在CIP中。此外，它也规定了总线数据包中后面数据块的尺寸。同样，也包括详细的FN(分数)，FN详细说明数据源数据包被分为的数据段的数量。像前面提到的一样，在MPEG2视频数据中，每个数据源数据包总是有8个数据块。进一步具体的QPC(四字节组填充符计数)涉及多少填充的四字节组被附着在数据源数据包的尾部，以便确保后者被分为相同尺寸的数据块。此外，提供了信息项SPH(源数据包报头)，SPH详细说明用于数据源数据包的报头也同样提供在总线数据包中。此外，也提供了DBC值(数据块计数器)。在同步数据传输期间，这个值说明在总线数据包中涉及所有传输的数据块的哪一个数据块是第一个数据块。因此，所有的数据块被单独地连续编号。这个值实际上构成了比较值，可以容易地使用该比较值检查总线数据包是否没有接受到。最后，在接受机站中把所有接收的数据块加起来。每一次接收到新总线数据包，包含在此的DBC值与计数的比较值进行比较。只有当两个值对应，已经接收到所有数据块，没有总线数据包丢失。CIP报头中的进一步信息项包括FMT条目(格式ID)。可以使用这个条目表示总线数据包完全没有包含数据，是所谓的空数据包。也可以确定FDF条目(与格式相关的字段)，提到的这个条目只是为了完整性，同样，SYT条目包括用于总线数据包的时间说明。
第一数据源数据包SP0的数据块DB0-DB7跟在后面区域12-19。在数据区域11中的条目0旨在表明用于这个第一总线数据包的DBC值被设置到0，0的含义是这个总线数据包中的第一个数据块的号码是0。在同步数据传输的初始化期间，DBC值被自动地设置到这个值。下面将详细进行解释。当然，也必须考虑比较计数。因此，比较计数同样从0开始。
下一个总线数据包也包括8个数据块。在这种情况中，它们是第二个数据源数据包SP1的8个数据包DB0-DB7。其后还可以进一步跟随着以所示方式构建的总线数据包。
本发明总线接口的有关部件显示在图2中。这些部件是IEEE 1394总线接口中的数据链接层电路的部分。参考符号30表示I2C接口，I2C总线38连接到I2C接口。通过I2C接口，可以为同步数据传输配置IEEE1394总线接口。通过I2C总线38，由应用程序规定必要的控制数据。I2C接口30通过内部总线41连接到总线接口的其它部件。参考符号32表示用于数据交换的缓冲存储器。这个缓冲存储器32由存储器管理单元31管理。换句话说，存储器管理单元31以这种方式划分存储器，即：输入和输出数据被正确地送到每个访问该存储器部件。因此，整个地址控制依赖于存储器管理单元31的帮助。它也作为内部总线41的总线主控器，并通过时分复用分配总线41到连接单元。
此外，AV收发器单元33连接到内部总线41。这个单元依次连接到数据总线39，通过数据总线39，所有输入和输出数据被中继到应用程序和从应用程序中继输入和输出数据。AV收发器单元33也包括一个DB计数器37。这个DB计数器把应同程序接收的所有数据块加起来。按照IEC 61883标准，这个计数器是8比特计数器。
作为其它部件，寄存器单元34也连接到内部总线41。所述寄存器单元也包括以前提到的用于CIP报头的专用寄存器。也连接到内部总线41的其它部件涉及数据传输电路35和数据接收电路36。这些电路连接到1394总线接口的物理层IC。在通过1394总线传输数据的情况中，它们的功能是从缓冲存储器32提取对应的总线数据包数据和以正确的次序发送它们到物理层IC。数据传输单元35的另一个任务是执行CRC校验，并在总线数据包的尾部附着对应的CRC校验数据。在1394总线的情况中，为总线数据包的1394报头的数据提供分开的CRC校验。这个任务同样由数据传输单元355进行。数据接收单元36具有对应的任务，即：对1394报头和有用数据的分开的接收数据包的CRC校验，从总线数据包中提取有用的数据，发送这些数据到缓冲存储器32。
下面详细解释设备的操作方法。如果应用程序请求同步数据传输，发生了下面的动作。通过I2C接口30初始化总线接口，所有单元准备同步数据传输。具体地说，由具有对应值的应用程序指示的同步数据传输的CIP报头一方面进入专用寄存器，另一方面位于用于总线数据包的缓冲存储器32的第一自由位置。在此应当提到，CIP报头中的DPC比较值在初始化时被设置到0。相等地，DB计数器37的读数也作为初始化的结果复位到0。此外，1394报头的条目被写入1394报头专用寄存器39。这个条目取决于CIP报头38的专用寄存器中的条目。因为1394报头在整个同步数据传输中不变化。所以，绝对没有必要同时转移这个1394报头到缓冲存储器32。具体地说，可以从每次总线数据包被发送到的专用寄存器39中采用对应的1394报头。在为请求的同步数据传输建立1394总线接口之后，有用的数据通过总线41由应用程序供给。AV收发器单元33把对应存储器字的输入数据发送到缓冲存储器32。集成的DB计数器37把数据相加，并在每次完整的数据块被发送到存储器后加1。毕竟，在初始化期间，数据块的尺寸进入专用寄存器38并因此设置计数器37。在8个数据块写入缓冲存储器32之后，DB计数器37输出控制信号，因此，它当前的计数器读数被传输到专用寄存器中的比较值DBC的精确位置。同时，这个信号通知存储器管理单元31它将把专用寄存器38中更新的CIP报头复制到缓冲存储器32中的用于总线数据包的下一个自由位置。之后，其它有用数据可以通过AV收发器33写入缓冲存储器32。但是，在新数据被写入的同时，在前的总线数据包可以通过数据传输电路35和物理层IC输出到1394总线。存储器管理单元31通过时分复用把内部总线41分配到各个部件。在这种情况中，内部总线41以这种方式设计，它能够满足单个部件的带宽要求。毕竟，存在一个附加的事实，也通过数据接收单元36，可以输入把接收的数据发送到缓冲存储器32的请求，所以，也必须满足后者的带宽要求。
将被传输的总线数据包的CIP报头在任何情况中都驻留在缓冲存储器32中为这个总线数据包指定的存储区域的开始，该事实确保总线数据包被传输时，首先可以访问专用存储器39，其中存储了总线数据包的1394报头，然后，可以从缓冲寄存器32提取其它数据。这个操作可以简单实现，为此目的没有必要进行相对复杂的切换逻辑安排。
可以对描述的实施例进行各种修改。可以选择不同的各种内部总线和为外部部件提供的总线的结构。所解释的设备的部件也可以由软件实现。本发明没有局限于使用IEEE1394总线。它可以使用其它有线总线系统和无线总线系统。

Claims (8)

1.一种编译通过数据总线同步数据传输的数据包的方法，下面称为总线数据包，同步数据传输的数据格式确定在总线数据包的同步数据格式报头(CIPH)中，其特征在于当在数据传输装置中设置同步数据传输时，同步数据格式报头(CIPH)被写入用于总线数据包的专用寄存器(38)和缓冲寄存器(32)中，总线数据包的有用数据被附着到缓冲存储器(32)中的同步数据格式报头(CIPH)。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于同步数据格式报头(CIPH)包括用于数据计数，特别是数据块计数的比较值，当总线数据包被写入缓冲存储器(32)时，更新进入专用寄存器(38)的在同步数据格式报头(CIPH)中用于数据计数的比较值，完成缓冲存储器(32)的总线数据包之后，更新的同步数据格式报头(CIPH)被复制到用于总线数据包的下一个自由位置上的缓冲存储器(32)。
3.按权利要求2所述的方法，其特征在于数据以数据块(DB0-DB7)为单位计数，在同步数据格式报头(CIPH)中计数数据的比较值涉及总线数据包中的第一个数据块(DB0)。
4.按权利要求1至3任一权利要求所述的方法，其特征在于每个总线数据包总是选择相同数目的数据块(DB0-DB7)
5.按前述权利要求之一所述的方法，其特征在于将被发送的数据被分成为数据源数据包(SP0、SP1)，特别是在MPEG2视频数据传输中，数据源数据包(SP0、SP1)由8个数据块(DB1-DB7)构成。
6.一种实现前述权利要求之一方法的设备，包括：用于总线数据包的缓冲存储器(32)、用于总线数据包的同步数据格式报头(CIPH)的专用寄存器(38)、初始化装置(30)，初始化装置(30)把用于同步数据传输的第一个总线数据包的同步数据格式报头(CIPH)复制到用于同步数据格式报头(CIPH)的专用寄存器(38)和缓冲存储器(32)。
7.按权利要求6所述的设备，其特征在于第一总线数据包的同步数据格式报头(CIPH)通过应用程序由初始化装置规定。
8.按权利要求6或7所述的设备，其特征在于还包括数据块计数器(37)，数据块计数器(37)计数同步数据传输的数据块(DB0-DB7)，提供了存储器管理单元(31)，在计数总线数据包的数据块之后，存储器管理单元(31)把数据块计数器(37)的计数读数传输到存储在专用寄存器(38)中的同步数据格式报头(CIPH)，并把以这种方式在专用寄存器中更新的同步数据格式报头(CIPH)复制到用于总线数据包的下一个自由位置的开始的缓冲存储器(32)。
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