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在Windows2000下用多线程实现1394串行总线通信
摘 要：基于Windows2000环境开发了1394主控机与1394设备机间进行串行总线通信的软硬件系统，其中采用了多线程技术，并利用临界区实现线程间共享资源的同步，从而有效地解决了串行通信中的实时响应问题，降低了数据的丢失率，提高了系统的可靠性。
关键词：多线程；1394总线；线程同步
1 引言
为了便于LS-1394物理层、链路层芯片设计课题的研究，我们采用FPGA和ISA总线开发了基于TI公司的TSB41AB3和TSB12LV01的ISA-1394的1394总线接口卡，并在Windows2000环境下开发了一套利用多线程技术实现1394主控机与1394设备机之间进行串行通信的软件系统。
2 硬件部分
硬件部分主要包括：1394主控机、1394设备机、PCI-1394卡、ISA-1394卡。其中，PCI-1394卡是TI公司的1394总线接口芯片控制卡，该卡插在1394主控机的PCI插槽中；ISA-1394卡是利用一块型号为EPM7256AETC144-5的FPGA、一块TI公司的TSB12LV01链路层芯片和一块TSB41AB3物理层芯片自行设计的1394总线接口芯片控制卡，该卡插在1394设备机的ISA插槽中。1394主控机和1394设备机之间通过1394接口进行串行通信，传输介质为1394线缆。硬件结构图如图1所示。
3 软件部分
软件设计主要包括1394主控机端和1394设备机端两大部分，由于1394主控机端有现成的demo应用程序，所以软件设计主要针对1394设备机端。1394设备机端的编程环境是WinDriver 5.0 和VC++6.0。
3.1软件设计思想
1394串行总线有两种通信方式：等时通信和异步通信。异步通信采用的是请求/应答模式，数据传输可靠性较高，因此这里主要讨论异步通信。1394串行总线异步通信的原理为：发送数据包时，等待发送器空闲，将数据包写到1394链路层芯片的发送FIFO中发送出去；接收数据包时，一旦有数据包到达，接收器会将数据包放到1394链路层芯片的接收FIFO，接收到数据包后必须立即发送一个应答包，否则，对方会重发此数据包，直到重发次数到。需注意的是，用户必须自行访问接收FIFO查看是否有数据包并及时地取出数据包，否则就会使接收FIFO溢出，丢失数据，造成通信出错。
在串行通信程序设计中，通常采用定时查询或中断来解决上述问题，其中采用中断的方法比定时查询法拥有更高的工作效率和可靠性，因此本系统采用中断法来完成1394串行总线的数据通信。
为了实现数据处理和数据接收及发送的分离，本系统引入了多线程技术。在应用程序的主线程之外再创建一个用户线程，即中断处理线程，在中断处理线程中实现数据包的接收和发送。如果接收中断到来，中断处理线程就负责取出接收FIFO中的数据，放到用户定义的接收缓冲区rBuf中；如果发送中断到来，中断处理线程就负责从用户定义的发送缓冲区sBuf中取出数据放到发送FIF
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