本标准描述高速、低成本串行总线。它适合于作外围总线或并行底板总线的备用总线。 GB/T 19244-2003 信息技术 高性能串行总线 GB/T19244-2003 标准下载解压密码：www.bzxz.net

本标推等同来用IEEEstd1394—1995&高性能串行总线>，GB/T19244—2003
本标准士要规定了一种商速，灵活、易用、低成木的：介于个人电脑和各种电子消费品之问的数字化接口。该标推定义了媒体拓扑和传輪协设，主要侧重丁线缆连接应用。本标准的附录 A,B 和 C是规范性附录,附录 D、E、FG、H、I、J、K 和 I.是资料性附录。本标准由中华人民共和国信息产业部出。本标准由全国信息技术标准化委员会归口。本标准起草单位：信息产业部电了工业标准化研究所。本标准主要起草人，张展新、安金海、黄家英。m
1概述
1.1范围
信急技术高性能串行总
GR/T19244—2003
本标准描述高速、低成本串行总线。它适于作外围总线或并行底板总线的备用总线。此串行总线的突出特点包含：
自动分配续点地址一一无需地址开关。a
基于与ISDN可兼穿的比特速率的可变速率数据传输，可从TTI.底极的24.576Mhit/s变到b)
BTT.底板的49.152Mbit/s，以及电缴媒体的98.301Mbit/5、196.608Mbit/s及393.216Mbia/s
c）电缆媒体充许高送16个物埋连接（电缆跳段），每跳段送4.5，给出了任何两个装置之间总电缆距离为72m，总线管理能识别达到最优化性能的较小配置，的
包括块和单个四学节读和写，以及提供低开销、受保证带觉服务的“等时”模式的总线事务。支持电缆媒体和底板总线的物理层。保证所有结点平等访问的公平总线访问机制。底板环境增加一种优先级机制+但不是确保使用公平协议的结点至少仍获得不公平访问的那种机制，g)与 IS0/IEC 13213:1991(IEEE $td 1212—1991)相协调。1. 2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款，儿是准日期的引川文件，其随后所有的修收单（不包括勘误的内容）或惨订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协设的各方研充是否可使用这些文件的最新版本。凡是不性且期的引用文件，其最新版适用于本标推。GB/T 15272—1994程序设计语言(idt1S0/IEC 9899:1990)IS0/IEC 10857:1994（ANSI/IEEE std 896.1,1994版)信息技术微处理系统Futurcbus－@逻协议规范
1SO/IEC13213：1994（ANSI/IEEFstd1212，1994版）.信息技术微处理器系统微型计算机总线用控制和状态器存器(CSR)体系结构ANSI/EIA364B90含环境类别的电连接器试验规程IFEE std896.2—1991Fulurchus+标准物理层和轮嘟规范（ANSI）IEEE sid 896.51993Futurehu+标准轮廓M(军用)(ANS1)IFEF: P896.6通信系统Futurebs—标准轮席T(远程通伴）IFFFstd1014—1987通用底板总线（VME总线）标准（AVSI）1EEE std1194.1-1991底板收发器递辑（HTL)接口电路电特性标准（ANSI）1.3文件组织结构
本标推包括概述，定义，提示性综合描述，技术规范和应用索引。新读者最好按顺序阅看此文性。实际规范在综述之后,并由下而工组织的，即规范以物理层片始(电缆和底板）.接着是链路层.事务层和总线管理层。
1.4串行总线应用
三种主应用促成广串行总线的设计和体系结构：并行底极总的补充物、低成本的外围总线和体系结构上可兼容的32比特总线之间的总线网桥。1.4.1朴充总线
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在已经具有并行总线的系统中提供中行总线，有下列五种主要原因：a）装配成-一个系统的许多模块可能依靠不同的底板总载标准操作，可是他们仍需要一起工作。虽然位于同一机亢中，但由于系统太大或物理上分散而不能使用单个底板，而不同底板F的b)
模块文必须通信。
）系统中的一个或几个模块既不位于同一底板上，也不位可同一机壳中。l）一条备用的数据通道会增加故障的承受能。这种系统可以使用申行虑线查出和诊断差错而无缆依赖出故障的并行总线：e）许多系统模块价格昂贵而且又不需要并行总线的整个带宽：1.4.2低成本的外围总线
串行总线还可用作非常有效的，低成本的外围互连。案捧的串行总线电缆和连接器可使需宽与现有的1/门互连标准相差不大。申行总线在体系结构上具有与并行计算机总线相兼容的附加优点，这就会使通信开销比有限功能的、专用1/0互连要低。1.4.3总线网桥
串行总线体系结构使任总载的结点数限于63个，但是通过使用总线网桥可文持多总线系统，CSR体系结构定义了审行总线编址结构、这可使结点数几乎达到215个。总线网桥通常操听总线上的情况，不理赚本地地址之问所有事务，但对远地事务要细听。当此桥网接收远释地址的包时，它将此包转发到邻的总线：在初始化之后，总线网桥对系统是透明的。虽然，串行总线可用于多总线配置，但是当它用来桥接与CSR体系结构一致的总线时，期望使用分层的总线方式，如图11所示（图中总线5是申行总线和各个网桥，总线1至4是其他与CSR体系结构一致的总线，总线1可能足IFEE896Futurebus十，总线2可能是IEEE1596相称的、柑关接口等等）。
总规村5（字行总绕）
stesxtHr)
结点1
结点2
结点1
在总线体系结构
中，总效#1、#2
#3、4比总战料5
1. 5服务模型
结点3
结点2
结点1
总线##
销效s
结点2
站点1
总线#3
结点3
结点2
统点n
总线#2
结点n
范点3
图「-1分层结构总线拓扑例子
R REANETRE
本标证使用具有多层的协议模型，每一层向下一个较高层和串行总线管理层提供通信服务，这些服务是可能实现的抽象规念：实际的实现可能显善的不同，但必须满足所有要求。这些服务在层之间的通信方法不由本标雄定义。本标准延义四种服务：a）请求服务（Reruestaetvice)请求服务是较高层向较低层请求较低层执行某个动作的通信，请求还可传送可否与一个动作相关联的参数。请求可以或可以不由一个证实来证实，数据传送请求通常游在对等结点上触发相应的指示。（由于在中行总线上支持广播编址，因此，对此请示可能在多个结点上触发相应的指示。）h)指示服务(lrulication service)2
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指示服务是较低层向较高层指示状态变化或由较低层检测到的其他事件的通信。指示也可传送与状态变化或事件相关联的参数。指示可以或可以不由一个响应来响应。数据传送指示最初由对等结点上的相应求引起。
c）响应服务（Responseservice）响应服务是较高层向较低层响应一个指示的通信，响应也可以传送表明对此指示响应的类型参数，喇应总是与指示相关联的。数据传送响应通常将代对等结点上触发相应的证实。d)证实服务（Canfirination service)证实服务是较低层向较高层证实请求服务的通信，证实也可传送表明请求整个状态或杆一其他状态的参数。证实总是与请求相关联的。对数据传送请求，证实可由对等结点上的相应响应引起。如果，叫种服务美型都有，则它们的关系如下图图1-2)所示：请求券
服务层
响应者
服务层
图 1-2 服务模型
1. 6文档记法
1. 6.1机械记法
本文件中所有机械图使用毫米作为标准单位，并应符合A.VSIY14.2和ANSIY14.51982格式。1. 6. 2信号命名
所有电信号用大写字母表示，并且石效低信号还要添加后缓””。例如，TPA和TPA\分别足差分对中的常态和反相信号，
1. 6. 3长度记法
串行总线的描述避免广半字、字和双字这些术语的混滑。这些疗随处理器的字长而行大不相同的定义。取而代之的是串行总线描逆使用先前EEE总线标准建立的术语，这些术语与处理器无关。这些术语刻于表-1
裹1-1长度记法例子
长度（比特）
16比特宁记达
32比特字记法
1EEF标准记法
（本标准中使用的）
双亨节
四学节
八字节
串行总线对四宁节中的字节地划和八字节中的四字节地址·使用大端次序。对32比特的四字节寄3
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存器，字节0总是此寄存器中最高有效字节。对64比特四字节寄存器对，开始的四学节总是最尚有效的。左边的字段（最高有效）首先发送，而这一宁段中最商有效比特也是最先发送。该排序约定见图1-3。
四字节的比特
quad_bit_exsmple
middle_bits
byte_o
注：题范使用学段宽座
字的字节
quadbyteexample
byto_2byte_s
八孚节中的四享节
dual_quadlet_evample
uadle1_high
图1-3比特和字节排序
uxlie1luw
虽然申行总线地址定义为大端次序，但是，它们的数据值还是由小端处理器处理。为使冲突的记法之问的混滑减至最小，比特字段的位置和长度通常由宽度而不由他们的绝对位置加以现定，这点亦见图1 -3.
当必须使用持定比特字段时，则使用与人端编号一致的CSR体系结构约定。因此，四字节中的最高有效比特（图1-3中的\msb\）将标记成“yuad_bit_exanupleo”，四字节中的最高有效字节（\byte_n\)将标记成\quad_byte_example[o：7］\，以及八字节中的最高有效四学节（\guadlet_high\）将标记成dual_yuadlet_cxample[o：3]。对本标准所定义的所有字段及值.应首先发送最高有效的比特，包括读出或写人第8章定义的控制和状态寄存器(CSR)的数据值。
1.6.4数值值
在本文件中使用十进制、十六进制和二进制数。为清楚起见，一般用十进制数表示计数，用十八进制数表示地址，用二进制数描述二进制字段中的比特模式。十进制数用他们标推0、1、2....-格式表示，十六制数用一串一个或多个十六进制数(09，AF)后加下标16表求。二进制数用一串一个或多个二进制数字《0，1)后加下标2表示。因此，十进制\26\也可表示成“1A\或“11010.\。在C十十代码例子中，F八进制数县有“0x\前缓，二进制数见有\0h\前缀。因此，十进制数\26\会用\0x1A”或\0b11010”表示。1.6.5包格式
中行总线包是由序列四字节组成，包格式使用图14给定的式样表示。首先发送
四字节1
四字2
其勉四学节
最后发送
图. 1 - 4 包格式举例
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字段以具有其止确位置和宽度的包格式现。字段宽度还用字段描还显式地说明。包中比待发送，山顶部最左的比特开始,结束于底部最右的比特。1.6.3中已给出此规则，这意味着本标准中定义的所有字段的发送,都是首先发送最高有效比特。1. 6. 6裔存器格式
所有中行总线寄存器都以CSR体系结构使用的式样编排。1. 6. 7C+ +代码记法
状态机的条件和动作，形式上是用C十十代码定义的。由于一些生疏的读老对许多C+十代码运算符不太明亡.为此将它们的含义概述于丧1-2。表 1 - 2 特殊表达式摘要
表达式
I！!=
A&& 15
ＡIＲ
整数 I 的医位反
邀数1预加I1,然后用丁此表达式)）替数I预减(1-1,然府用于此表达式)整数I和丁的逐位\异或”
整型镇 I和J的逐位“与\
整型值【利」的逐粒“或”
1的值,左移J位,零填死
I的值.右移J位+等填充（如果I是无号数)，符琴延用（如果有符导)相等测试,如果[等于[,则为真
不等测试,如果「不等于」,测为真布弥变量B的逻辑“非”
有尔值 A 和 B 的逻辑*与\
布尔值 A和 B的逻辑\或\
此外，支持列于表13的非标数据类型（实际上，为目标类别）。表 1- 3 串行总线数据类型
激据类型
定时器
布尔值
以实义的速率自动递增的实值（以种为单位）在 1 为真,0 为假时,1 比特值
其他的，较特殊的数据类型在与它们相关的有关章节中予以定义，明
执行C十十代码时，认为无时间花销。仅当调用下列函数时，时间才会消逝（\时间以秒为单位）：void wait (real time); // wait for \tine\ to elapse1.6.8状态机记法
本标准所有状态机使用图1.5所示式样。5
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S0:状恋0
进入到SO时启动的动作
山S0返回到率身的转移条件
此转移时产生的动作
注，此转后，重斯
动 SO 的动作
状标记
进入到 S1 时目动的动作
从BI转科到SO的条
此转甚时产生的动作
从 S 转转到 S1 的紊件
此转辞时产生的动作
转琴标记
图1-5状态机式样例子
这些状态机有三条假设；
a）只有在不连续的状态中时间才会消逝。状态转移，逻辑上是瞬间的，所以，在转移期问产生的动作仪是设置标志和变量，和发送信号。12
每次进人一个状态时，才起动此状态的动作。注意，这意味指向返河同一状态的转穆,须从头开始重新起动这些动作。
1.6.9CSR,ROM 和字段记法
本标准描逆许多（SR和这些寄存器中的字段，为了从结点状态或描述性文本中区别寄存器和字段名称，寄存器的名称总是用大写。因此，为了描述STATE_CLEAR寄存器中丢失的比特，传用了STATF_CI.FAR, Lost 记法。在本标准中;为 「强调某一术语,特别是韧次使用,使了黑体字型,所有的（SR都足四字节并且是对齐的四字节。寄存器的地址（总足4的倍数）被规定为偏离最初寄存器空间开始处的字节。当描述「寄存器地址的范围时，结尾的地址是最后的寄存器地址。这也是4 的筛数。这些编止约定示于表 1 - 4 中,表 1 -4CSR编址约定例子
偏移位置
将存器名称
STATE,CLEAR
OTHER_REGISTERS
第个CSR位置
后三个 CSR 位置
本文件描述了若T配置ROM项和这些项中的字段。为了从结点状态或描逆性文本区别ROM项和字段名称,项名称的第一个字符总是用大写。因此，记法 BES_Tnfe_Block.cm用来描述BUS_InfoBlock 项内的 rmc: H特。
暂时数据结构中的项，例如包，定时器和计数器，旧小写字母（遵循通常的C语言约定），并且固定间距字样排列。例子有 arb_time和 connection[i]。注：在C+一代码中，不使用宁符编排格式+但要避循人规则。1.6.10寄存器规范格式
本文性精确定义了事行总线CSR的格式和功能。其些寄存器足只读的，一-些是读和写，还有一些对写具有特别的副作用。为了全面定义CS尺的内容和功能，它们的规包括格式（比特字段位置的名称和长度）、寄存器的初始值（如果不是0）、当读寄存器时的返回值和当写寄存器时的作用。一个寄存器的例了示于图］-6。
unit depend
unit_denenr
最后一次
已储存
与广商有关的
最后一次更新
不疆果
切始值
写作用
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图 1- 6 CSR 格式规范(例子）
爷荐馨定义列出了寄存器字段的名称。这些名称是描述性的，而字段在文本中定义；它们的功能木应只从他们的名称来推断。然而，表1-5中的寄存器定义字段具有般含义。表 1-5 寄存器定义字段
与单元有关的
与厂商有关的
缩略语
unit_depend
vendor_depend
此字轻的含义应由结点的单元体系结构定义，此字段的含义应由结点的厂商定义。在单元体系结构中，unit_depend字段可定文为与）商有关。本文件定义的CSR，在电源复位时（powcr_Teset)或在四字节人其RESET_START寄存器时(commiand_reset)应被初始化。对大多数寄存器而育·power_reset或ccmmand_reset之后的初始值是相同的。当CSR的初始慎不同时，可明确其体说明两个初始值。表 16的读值字段具有般含义。
表1-6
敏后一次与
最后一次更新
缩略语
表 1-7中写作用字段具有一般含义。读值字段
此数据字段中的像应是先前写到同一寄存器地址的值。此数据字段中的值成是由结点硬件更新过的最后值表 1 -7
写作用字段
已储存
不理躲
輪嗒语
已写数据字段的值对间一寄存器应是直接可读的数：已写数据竿段的值应不予理噪并对结点状态不起作用。已写数据字段的值应对结点状态越作用但对同一寄器不是者接可读的数。寄存器描述规定了其总线事务读/写特性，以及，它是否是所要求的寄存器。期望读马寄存器(RW)通过总线事务可读、可写的；只读寄存器(R())只能读：只写寄存器（WO)只能写。虽然刘WO寄存器的凌数和RO寄存器的写人数不是预料的，但寄存器定义仍定义「他们结果：1.6.11备用寄存器和字段
一些（SR地址对应于未实现的寄存器、这包括任选的寄存器（当该选项未被实现）及备用寄存器（要求未被实现的）。这些未实现的寄存器能力准确地定义为使当前实现和将来定义之问的冲突减至最低,如图 1 -7所示。
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未轻实现
树始值
写作用
不现腺
图 1-7备用字段
在实现的寄存器中，为了本标推进一步修订而备用的字段标记为reeru(有时缩略为 或resu)。对实现的寄存器中的备用字段而言,写时，该字段不子理躲,在读时,返回为0,一般规定如下：备用的：
要求的
初始值：
Read4值：
Write4 作用：
进一步定义备用的
应返可到0
成不予理瞬
1.6.12操作描述优先级bZxz.net
本标推中操作的描述用三种方法进行：状态机，C十十代码段和英语。如果多于一种描述，那么：优先级顺序应是状态机第一，其欲是C十十代码段最后是英文文本(包括状态机注释)。1.7符合性
1.7.1CSR体系结构符合性
串行总线遵循1S()/IEC13213：1994-尤其是：a）编址：串行总线使用固定的64 比特编址，见 3.3，b）事务：
1）CSR体系结构定义的事务：读1～读64，写1-写64，锁定4和锁定8是和7.4巾描述的申行总线事务相同的，串行总线还规定了1字节到2048字节的字节对齐块的读和写事务，这视表6：1中所描述的数据速率而定2）时钟选通信号由6.3.2所述的串行总线cyclc_start包来实现。差错状态码：type_error、address_error和conflict_error都是一个事务响应中返回的可能状态值。串行总线称之为“瞬应代码”，还有一些附加的特定总线值。详见表6-11，d)
复位:wer_reset和 cnntad_reset在8.. 2. 1中描述。e)SIATE_CLFAR;STIAIE_CIFAR 寄存器的 hus_depend 比特全是任选的,在 8. 3. 2. 2. 1 中描述。)各 NODE_ID:
1）offset_it：串行总线称之为\physical_lI”在电缆坏境下，出4.4.2.条描述的自标识过程选择这些值，此环境中-physical_IL是只读值。:底极坏境下，这些值取决于应用环境（见5.4.2.1.
2）_een：与总线有关的字段应为全0并是只读值，SPIJT_TIMEOUT_HI和SPLIT_TIMEOUT_LO:仪需实现SPLIT_TIMEOUT_HI(数秒)的低阶3个比特(8 s最大超时):SPLIT_TIMFOUT_LQ 的较高阶 L3 个比特以125 μ3,而不是1/8192s为单位计数。
h）与总线有关的寄存器：申行总线其有下列任选的CSR，详见 8.3.2.3：1) CYCLE_TIME
2) BUS_TIME
POWFR_FAIL_IMMINENT
POWER_SOLURCE
INCUMBENT_ANSWER
BANDWIDTH_AILOCATE
CHANNELS_AVAILABIFHI
CHANNELS_AVAILABLE_LO
MAINTFNANCE_CONTROL
MAINTENANCE_UTILITY
i)：Bus_dependentRMji，串行息线有下列额外的ROM项，详见8.3.2.J）Nade_Capahiliies根顶
NodeUniyueId
Bus_Dependent_Infa 日录
Topulogical_Map位置
Speed_Map位望
1. 7. 2串行总线物理层
要求下列最低性能：
8）电缆物理层：
1）以98.304Mbit/s发送/接收数据比特。b)
底板物理层：
I）对 BTL 和 ECL,以 49.152 Mbit/s发送/接收数据比特。2）对[\]].,以24.376 Mbit/s发送/接收数据比特2定义和缩略语
2.1特符合性词汇
一些关键词用来区别不同要求级别和任选性之例的差异。这些词有：2. 1. 1
期望的xpectedl
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用来描述在本标催采用的设计模型中硬件或软件行为的关键词，其他的硬件和软件设计模型也可实现。
可以may
表示选择的灵活性，而不意味优选的关键间。2. 1. 3
应该shall
表示强制性要求的关键词。要求设计者实现所有这些强制性要求，以确保与符分本标准的其他产品的互探作性。
宜should
表示选择的灵活性，并强调从优的关键词。等同于短语\推荐”(\is recomtnendel \)。2. 2技术词汇
本标难中使用下列术语：
确认acknuwledge
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确认包。
确认间障acknowledge gap
包结束和确认开始之间总线空闲期。2. 2. 3
确认包acknowledgepacket
出目的结点返回到源结点以响应大多数上包的链路层包。确认包总是谁确的8比特长，2.2.4
应用环境application eovironment底板串行总线的物理环境。这包括总线本身，模块和包含它们的系统。此环境可以是一标准化的主机底板(例如,Futurebus十轮廊）。它描述信号要求，收发器、模块的机减配骨和保证I. 作的温度范围。
仲裁arbitration
结点竞争总线拥有权的过程。电缆环境使用层次结构的点到点算法：而底板环境使用发送·仲裁序列的比特串行过程。神裁争设结束时，只有个结点能够发送数据包。2.2.6
仲裁时钟速率arbitration clock rate用来定义底板物理层巾若于定时要求的速率，时钟频率为49.152MHz士100PPm。与底板接门技术光美。
仲裁复位间隙arbitration resetgap在使用公平协议的源已经赢得仲裁争议之后，在它能够再次竞争总线权之前必须小现的最小总线牵闲。这比正带的子动作问隙要长。2.2.8
仲裁序列arhltration sequence对底板坏境，出希望发送包的一些结点发送的比特集合，用此确定哪一个结点将能进行下饮发送。2.2.9
仲裁信号arbitration signal
在仲裁期间,在结点之间交换的双向信号。对物理层,是 PDU 之一（另一个是数据比特)。2.2. 10
异步包asynchronous packet
在第一个四学节中包含H的地总线_ILD的主包，它作为事务请求子动作和/或响应子动作发送。2. 2. 11
连接的对等PYattached peerPHY一特定物理连接离本地PHY的另一竭处的对等电缆PHY。2.2.12
底板物理层backplanephysical layer可成用于申行总线底极环境的物理层型式2.2. 13
底板PHYbackplanePHY
底板物埋层的缩略语。
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基本速率haserate
在特定电缆不境中，由中行总线使用的最低数据速率。在多速度环境中，所有结点必须能以基本速率接收和发送。对电缆坏境，基本速率是98.304MHz士100ppm：2.2.15
广播物理IDbroadcast_physical_D其有 111111:值的物理ID,
总线D
在多五连总线的系统中，唯一规定特定总线的10比特数。2.2,17
总线管理器
bos manager
提供先的电源管理：使中行总绒性能最代化，描述总线拓扑，和交引用总线一两个结点数据传输的最大速度的结点：总线管理器结点也可以是等时资源管理器结点。2.2.18
字节hyte
数据的8个比特。
电缆物理层
cable physical layer
可应用子串行总线电缆环境的物理层类型。2.2.20
电缆PHYcablePHY
电缆物理层缔略语：
级联再务concatenatedtransactlon请求和响应子动作直接级联，在认请求和响应色之问无间隙的事务。2, 2. 22
连接的PHY
connected PHY
一特定物理连接离本地PHY的另端处的对等缆PHY。2.2.23
CSR Archilecture
CSR体系结构
IS0/1EC13213：1994[ANSI/IEEEStd1212.1994版]，信息技术微处理器系统微机总线用控
制和状态尚存器(CSR)体系结构。2.2. 24
cyelemaster
周期主控器
产生周期开始的结点。
周期开始cycle start
由周期主挖器发送的主包，它指示等时用期的开始。2.2.26
数据比特databt
物理层用米在媒律上传输包数据的最小信令元。对此物理层是P之一（另一个是仲裁信号）。2. 2. 27
自的地destination
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