关键词： 挑战
网络接口（精选十篇）
网络接口 篇1
在局域网中,“共享打印”使多个用户能共享其中某个用户计算机上连接的本地打印机,这样做既节省成本,也很方便。“网络打印”就是在“共享打印”的基础上发展而来的,它们之间既有继承关系,也存在相互包容的关系。
企业局域网的规模越来越大,打印任务众多,如果仍然采用“共享打印”的方式,连接打印机的那台计算机就会难堪重负。人们想到了一种变通的方式,让那台“难堪重负”的计算机“专职化”,成为一台专门的“文件服务器”或“打印服务器”,算是暂时解决了问题。但一台高性能的计算机仅仅被用来管理打印任务队列无疑是一种浪费。于是,“网络打印”的概念就产生了,人们将打印文件数据的管理和传输功能单独剥离出来,设计专门的“打印服务器”或“网卡”,使打印机具有网络功能,极大地提高了效率和稳定性,降低了总体使用和管理成本。
网络打印是通过打印服务器(内置或者外置)将打印机作为独立的设备接入局域网或者Internet,从而使打印机摆脱一直以来作为电脑外设的附属地位,使之成为网络中的独立成员,成为一个可与其他成员并驾齐驱的网络节点和信息管理与输出终端,其他成员可以直接访问、使用该打印机。
需求分析
打印机的种类很多,按照工作原理的不同可分为针式打印机、喷墨打印机、激光打印机、热敏打印机等。不同的工作原理决定了它们应用的市场也不同,因此对网络打印的需求也不一样。热敏打印机是网络打印应用最广泛的一种,它具有速度快、噪音低、打印清晰、使用方便等优点,因此在办公网络打印上得到了广泛的应用。随着Ethernet的发展和打印机应用规模的不断扩大,对网络打印的需求也不断增加,因此为打印机增加网络接口已经成为一个不可忽视的趋势。
网络打印的优势
(1)提高工作效率,降低办公费用
网络是追求高效沟通及信息流动的产物。作为网络中的打印方案,网络打印不仅将网络连接功能与打印机无缝集成,而且能充分发挥网络中所有组件的性能优势,使系统整体性能倍增,不仅在打印速度上提供了激打所具有的优势,而且在打印队列、打印管理方面提供可靠高效的性能。另外,针对很多用户在购买网络打印机时的成本顾虑——认为网打的价格太高、一次性投入太大,很多网打产品的提供商在降低网打门槛上下足功夫,使得网打开始了“平民化”的征程。
(2)管理性,可靠性
现代的网络打印方案可提供卓越的管理性,极大地减少管理人员用于处理网络中打印相关问题的时间,直接降低了企业网络的管理成本,管理员及用户能够及时了解到打印状态,第一时间发现问题,迅速排除故障,提高打印效率。现代的网络打印方案基于成熟的技术,具有极高的可靠性,很少产生故障,即使发生故障也极易排除,维修成本接近于零。
(3)易用性,可适应性
网络打印方案易于实施,其自动安装、先导式安装等方式,即装即打的特点,减轻了网络管理员的压力,使快速、轻松地部署打印环境成为可能;简单方便的网络打印管理更方便了用户的使用,使得快速、高效的打印在瞬间即可完成。现代的网络打印方案可连接多种网络环境,真正支持跨平台操作,配置简单,适应力极强。
推荐方案
由于以太网已经成为使用最广泛和成熟的技术,所以为打印机增加以太网接口,实现网络打印成了打印机的一个不可忽视的发展趋势。
自带TCP/IP协议栈的嵌入式串口设备联网服务器,一端是传统的UART串行通信的TTL电平接口,一端是10/100M自适应网口,能为用户的打印机设备快速地增加以太网接口,实现网络打印的功能。
致远电子推出的IPort和ZNE系列嵌入式串口设备联网服务器,内部集成了TCP/IP协议栈,同时利用灵活的串口分帧技术实现双向透明传输,用户不需要了解复杂的网络知识以及TCP/IP协议,利用它可以轻松完成打印机设备嵌入式的网络接口功能,节省人力物力和开发时间,使产品更快地投入市场,增强竞争力。不仅如此,这些模块还具有体积小、速度快(最高串口波特率可达1Mb/s)、安全可靠、功能强大等特点,十分适合为用户的打印机设备增加以太网接口。用户的打印机设备只需要通过串行接口就能很轻松实现网络打印的功能。
在串口打印机设备的基础上,安装IPort-1模块增加以太网接口,实现了网络打印功能。这为该打印机快速打入网络市场提高了竞争力。具体方案如图1所示。
IPort-1简介
IPort串口设备联网服务器(专利产品)是具有RJ45接口的以太网串口转换模组,能提供全面的网络解决方案,尺寸极小(比一般人拇指还小),只需极小的集成空间和简单的集成方式,就能为客户产品增加网络功能,帮助客户产品快速上市,提升竞争力。
网络接口 篇2
关键词：MMB；网络接口；socket通道
中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 12-0000-01
基于Android和MMB（MobileMultimediaBroadcasting移动多媒体广播）通用平台是为为iPhone手机提供一个通用的MMB软件平台。此平台是介于终端硬件与上层应用之间的新型软件中间平台，基于此平台，在对底层硬件屏蔽的同时，对上层应用提供统一的集成接口，实现新业务的快速集成与灵活整合。
一、终端通用平台接口
终端通用平台接口主要解决MMB应用在不同硬件平台上的移植和兼容性问题。
鉴于iPhone的市场份额处于快速上升趋势，目前全球累积出货量早已突破1亿，而iPhone本身不带MMB模块。目前市场上已经有了一些让iPhone支持MMB视频播放的Dongle、背夹等产品，但是还没有一种产品可以满足实现所有的MMB业务，包括各种非实时业务以及各种PUSH业务。
考虑到Android系统中通用平台项目已有的成果，尽可能多的保持与其一致。
本文讨论的主要内容是MMB功能终端设备与终端通用平台基于Wi-Fi的通信协议。
二、总体技术方案
基于对终端平台的开放性、通用性、安全性、有效性、可扩展性以及兼容性等全方位的考虑，本技术方案对终端开放式通用业务平台的整体架构、各部分驱动引擎、以及功能模块与业务流程进行了定义。
终端开放式通用业务平台由通用层和应用层组成。底层硬件输出解扰复用帧给通用层，通用层解析并完成信号处理、业务处理、实时流处理、存储管理和触发管理，向应用层输出实时流、文件和触发类信息。应用层主要负责与上层应用相关的各种处理，包括配置管理、目录及搜索管理、UCL管理这些基础应用，以及播放器、浏览器、阅读器、交通导航、紧急广播等扩展应用。
三、应用与网络接口层通信
（一）应用层与网络接口层通信机制
网络接口层主要为app提供了四个接口：（1）WIFI接口，这是物理接口，用于ios终端连接MMB功能终端的热点；（2）socket接口，具有固定的ip地址和端口号。例如192.168.0.11：8053；（3）ftp接口；（4）rtsp接口。
MMB功能终端与IOS设备之间通信分为两层：（1）MMB功能终端与IOS之间通过WIFI建立通信连接；（2）ios中MMB播放器与MMB功能终端中SocketServer之间建立进程间通信。
首先，ios设备与TvfiMMB功能终端之间建立wifi连接，连接成功之后，启动ios中MMBplayer时候，分别进行socket、ftp、和rtsp连接。整个方案如下图所示。
1.wifi通道
wifi通道时MMB功能终端上电启动之后，打开自己的wifi，启动配置，完成初始化功能，作为无线热点，等待客户端去连接，一旦与客户端连接，MMB功能终端就可以与客户端进行通信了。
2.socket通道
主要用来实时数据流的传输和控制命令传输，实现函数调用。首先将函数根据下文所定协议，进行编码，输入参数组成一个完整的数据包，将数据包通过socket在MMB功能终端与iosplayer之间实现进程间通信。服务器端（MMB功能终端）和客户端（ios）受到数据包时候，首先根据协议，解析数据包，将数据包还原成各个函数。然后在执行函数功能。这个通道是最先建立起来的通道，也是最重要的通道。
3.ftp通道
該通道是，MMB功能终端建立一个ftp服务器，ios通过ip地址来连接到MMB功能终端，然后通过这个通道传递录像，推送的新闻报纸，摘要等文件。
4.rtsp通道
该通道时在MMB功能终端上建立一个rtsp服务器，主要用来实现流媒体播放功能，ios执行播放命令之后，MMB功能终端从空中下载音视频数据，demux之后送到rtsp服务器，ios客户端就可以通过连接rtsp服务器来播放音视频乐。
四、结束语
随着手机的技术发展，为人们的生活水平的提高，人们的生活方式也发生了巨大的变化，通过基于Androi和MMB通用平台网络接口层的设计，很好的完成了在对底层硬件屏蔽的同时，对上层应用提供统一的集成接口，实现新业务的快速集成与灵活整合。
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一种高效网络接口的设计 篇3
随着纳米时代的到来,集成电路工艺不断的发展,特别是VISI设计技术的进步,系统级芯片的设计迎来了巨大的挑战,而这个挑战的的关键就是怎么样实现更高的通信效率。这个问题的出现也预示着多核技术时代的到临。为了应对这个挑战,人们提出了片上网络(Network on Chip,NoC)的概念。片上网络(NoC)移植了网络通信的方式,进而来解决多核时代的IP核互联通信的问题。由于片上网络(NoC)具有优秀的可扩展性和相对较好的功耗效率,目前已经被大多数人认为是解决当前甚至未来芯片设计中关于通信问题的最重要的技术之一。
1 NoC简介
图1为传统2D-MESH结构的NoC示意图。图中明显可以看出片上网络(NoC)主要由4部分组成:资源节点(IP核)、路由节点、网络接口NI(Network Interface)和全局链路。其中网络接口NI就是连接IP核与通信网络的桥梁,同时网络接口NI的设计也是片上网络(NoC)设计技术中重要的一环。
网络接口NI使NoC实现了计算资源与通信网络部分的分离,允许IP核和网络通信结构分别独立进行设计,使计算资源相对网络更加透明,从而实现不同资源间的互联,提高了设计的重用性。网络接口NI主要面向地址信号,数据的打包、解包、编码,同步等方面的问题。文献[1]提出的是一种既满足担保服务又满足最大努力服务的网络接口NI,但是此网络接口NI主要应用于AEthereal系统中。文献[2]介绍了一种以OCP从模块存在的网络接口,应用于XpIPes系统。
2 通用网络接口NI的结构及模块功能
网络接口的作用主要基于网络中关于信息包信息的传输,并且将其转换成资源模块可用的形式。它的主要功能包括3个方面:提取关于IP核与网络之间的通信协议;支持任何IP核与网络接口连接;对数据进行打包和解包。
当数据在NoC中传输时,网络接口将主IP核中的数据进行打包,并进行校验,然后将其传输到路由节点进入网络,最后由目的IP核的网络接口进行解包,校验进入到目的IP核中。图2是通用网络接口的结构模块图[3],如图2所示其主要由通用核接口、数据打包单元、数据解包单元、存储单元和异步FIFO构成。数据打包单元主要将来自IP核的信息进行打包,其首先将信息转换成流控单元(flit),然后在网络中进行传输,其主要由包头编码单元,数据处理单元和FIFO控制单元构成。而解包单元主要是将数据包进行转换,满足目的IP核所需要的数据形式。数据打包单元和数据解包单元共享网络接口中的存储单元,这样做主要是易于链接不同模块。
3 高效网络接口的设计
3.1 总体结构的设计与分析
本文主要是设计一种高效的网络接口使其满足数据的快速传输,同时能承受高的通信压力,使其也可用于核内路由的数据传输。核内路由及将传统的路由节点嵌入到IP核中,与IP核共享存储单元,益于IP核与网络通信部分数据传输加速,以便于加快整个NoC的网络通信速率。据文献[4-5]可知,核内路由也将是NoC发展的重要方向之一。如图3所示,本文设计的网络接口主要包含数据接收,数据发送,缓冲区模块和寄存器控制组4部分。
当原始数据从IP核传输到本网络接口,首先由数据接收模块将原始数据打包,并将其分为多个片(flit)[6]。通常数据包被分为:Head flit,Date1 flit,Date2 flit,Tail flit等4部分[7],而本网络接口将其压缩为Head flit,Date1 flit,Date2 and control flit三部分,主要是将Tail flit压缩到传统Data2 flit中,因为Tail flit中只含有一个完成控制信号,所以将其合并到最后一个数据片上,通过寄存器控制模块控制发送,通过网络到达目的网络接口,由其将接受到的数据包进行解包,满足目的IP核的需求,同时传输到目的IP核。由于本网络接口也可以嵌入到IP核中,因此可以提前将Head flit发送出去,使Head flit的发送与数据打包并行处理。这样就加速了数据的传输速率。
3.2 数据接收模块的设计
此模块主要是完成接收路由节点发出来的数据包以及本地IP核发出的数据包[8]。其结构如图4所示,由数据接收逻辑控制模块和数据接收状态机模块。
此模块主要工作流程为:接收控制逻辑模块→产生缓存地址和有效信号→状态机模块→产生接收数据的状态。简单状态图如图5所示。
当系统复位,整个状态机处于空状态(idle),当同时接收到有效的数据信号和信道控制信号时,进入接收数据长状态(r_length)。随着clk上升沿的到达,顺序进入接收数据目的地址的状态(r_desti_addr),接收源地址状态(r_source_addr),接收数据状态(r_receive)。数据接收完成后,置数据传输完成信号无效后,状态机恢复初始状态(idle)。
3.3 数据发送模块的设计
此模块主要是将从路由节点得到的数据发送给IP核,或者是将从IP核得到的数据传输到通信网络中去。设计思路同数据接收模块相似。结构图如图6所示分为2部分:数据发送控制逻辑模块和数据发送状态机模块。其状态机的转移图如图7所示。简述:idle→(有效数据发送信号)ask(信道请求信号)→(响应信道请求)buf_en→(clk上沿)t_length→t_date→(数据信号完成响应)idle。
3.4 寄存器控制组模块的设计
此模块主要分为:状态寄存器,逻辑控制寄存器,接收数据长寄存器,接收数据源地址寄存器。4个寄存器都为8位寄存器。满足了各节点对网络接口的控制[9]。表1为状态寄存器[10]。
当前网络接口的工作状态有表中寄存器的低两位所代表。“0”代表处于r_date,“1”代表处于s_date。
4 系统仿真与验证结果
本文设计的网络接口主要是使用Xilinx ISE Design Suite 12.3和ModelSim SE 6.2b仿真软件进行仿真和验证。图8是网络接口中数据接收模块功能仿真图,图9是数据发送模块功能仿真图。实验主要是通过主时钟控制数据的发送,采用50 MHz的时钟,每2个时钟发送一个IP核数据,发送完成的到flag标识。从结果可以看出此设计便于加快数据在网络中的传输效率。实验中源IP核输出数据为32位,通过NI1把数据分为高16位和低16位输出,到达目的NI2,通过NI2把数据合并为32位,最终输入到目的IP核内。结果显示,数据传输过程数据保持了较强的稳定性,同时发送与接收都准确的做出了应答,达到了设计要求。
5 结语
本文设计的网络接口主要是针对对数据传输速率要求较高,对传输效果稳定性要求较高的NoC体系。通过实验基本实现了设计要求,同时此网络接口具有较强的实用性,对与今后核内路由的研究具有重要的意义。
摘要：为了得到比传统片上网络的网络资源接口(NI)更高的数据传输效率和更加稳定的数据传输效果,提出了一种新的高效网络接口的设计方法,并采用Verilog HDL语言对相关模块进行编程,实现了高效传输功能,同时又满足核内路由的设计要求。最终通过仿真软件Xilinx ISE Design Suite 12.3和ModelSim SE 6.2b得到了满足设计要求的仿真结果。
关键词：片上网络,网络资源接口,核内路由,VerilogHDL
参考文献
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网络接口 篇4
IP(Internet protocol), 就是一台固定/移动终端在登陆网络世界的身份证.而该终端所处的地理空间,则是其在现实世界的定位.那么,是否存在这样的一种方式,可以把现实世界与网络世界匹配起来呢?本文详细分析IP地址的分配方式以及IP地址与空间地理实体的各种对应方式.基于这些对应方式并在借鉴了国内外一些成功的数据库经验的.基础上,提出了一种新的数据库建库方式-GeoInterface,探讨将现实世界中的地理坐标和网络空间中的虚拟地址进行匹配的可能性..文中对GeoInterface的数据获取方式、实现手段以及数据库的建立和维护程序都做了较详细的说明.
作 者：陈子悦 李满春 赵博 CHEN Zi-yue LI Man-chun ZHAO Bo 作者单位：南京大学地理与海洋学院,南京,210093刊 名：测绘科学 ISTIC PKU英文刊名：SCIENCE OF SURVEYING AND MAPPING年，卷(期)：34(4)分类号：P208 TP393关键词：GeoInterface 地理信息系统 IP 地理坐标
手势识别接口 篇5
斯庞特在以色列特拉维夫的PrimeSense公司花了五年时间来研发这一系统，微软出资扶持了这一技术并将其用在自己的Xbox360游戏机的Kinect控制器上。玩家可以用它控制克隆小人来直接表达自己的身体姿态——无需手柄、摇杆、手套或前代手势接口用来探知使用者运动的彩色连接标签。
淘汰掉这些游戏道具的关键是让电脑能以三维立体的方式观察世界，而不仅仅是两个以普通方式工作的相机。感知空间的深度让计算机易于分辨从背景中伸出的一只手臂，并跟踪手臂的移动。
斯庞特回忆起当他开始启动这个研发项目时，只有少数几种办法感知环境深度——主要是靠“飞行时间”(从传感器发出光线或声音，侦测其遇到物体返回所需的时间，以此计算距离)与“结构光”(向物体上投射有图案的光线分析图案如何被物体表面所改变)。尽管有大量的学术研究，也有一些公司建立了原型，但“没有任何真正成熟的东西”能够批量生产的，斯庞特说。相反的，他建起了自己的系统，把上述两种技术结合在一起，同时也运用立体观测——从两个不同的视角对同一个图景中的图像进行比较。
Kinect仅仅是一个开始，斯庞特相信接下来会有一场手势识别接口的革命。PrimeSense公司鼓励骇客们改造Kinect，将其用在其他的终端上。路易斯安那州立大学的研究者们已经用Kinect组件与一台上市销售的3D电视，完成了一个无需头盔与手套的虚拟实景装置。在澳大利亚，一个物流软件公司行动迅速地将手势识别控制器用于了空中交通监视。很容易想到会有更多现实世界的手势接口的应用出现。斯庞特说，视线跟踪的头戴式控制器可用于自动驾驶，非接触式接口显示屏则可用于商场和机场。
现在，斯庞特在与电脑制造商华硕合作，为今日愈加复杂且愈加网络化的电视制作手势控制系统一本质上来说，是将电视变成一个巨大的iPad，你可以坐在沙发上操作它，却不用遥控器。
基于DM9000A的网络接口设计 篇6
随着嵌入式技术和网络技术的发展及以太网的广泛应用,以太网接口在嵌入式系统中的应用越来越广泛,网络化成为未来设备发展的一个重要方向,各种嵌入式设备已经成功渗透到各个领域,并逐渐朝着网络化、智能化的方向发展[1,2]。以太网以其在实时性、可靠性、标准化等方面的卓越性能及其便于安装、维护简单、不受通信距离限制等优点,已发展成为一种成熟的技术[3]。本文以MSP430F5529单片机和以太网控制器DM9000A为硬件组成,通过软件编程,和上位机实现了UDP协议的网络通信。
1 硬件设计
DM9000A是DAVICOM公司推出的一款高速以太网接口芯片,是完全集成的和符合成本效益单芯片快速以太网MAC控制器,其被设计为低功耗、高处理性能,而其操作又非常简单,具有通用的处理器接口,可以与多种处理器直接连接,数据总线宽度可设置为8b和16b,支持3.3V和5V电源模式[4,5]。
MSP430F5529单片机是TI公司的一款超低功耗单片机[6]。该芯片采用低功耗设计,具有五种低功耗模式,从低功耗模式到唤醒模式的转换时间小于6μs,其独特的时钟设计,每个时钟都可以打开或关闭,从而实现对整体功耗的控制[7]。供电电压范围为1.8~3.6V,具有强大的中断功能,集成了较丰富的片内外设和较多的I/O端口,提高了对外围设备的开发能力。
在本设计中,单片机MSP430F5529控制整个系统的运行,以太网控制器DM9000A实现网络传输的低层功能。单片机完成对DM9000A的初始化,并将需要发送的数据按协议要求进行以太网帧封装,发送给DM9000A;以中断的方式接收网络数据,并对接收到的数据进行解析,对有用数据进行处理[8]。DM9000A接收从单片机发送来的数据,将数据通过RJ45传送到远程主机,并通过RJ45接收从远程主机发送来的数据,将数据初步解析后保存在缓存中,然后向单片机发出中断信号,由单片机来完成对数据的读取。系统的硬件设计框图如图1所示。
系统中单片机和以太网控制器都采用3.3V来供电。单片机作为系统的主控芯片,和DM9000A之间采用8b模式(将EECS脚接一个10kΩ的上拉电阻),使用P6端口和DM9000A的数据端口相连接,传输数据或地址数据,无需电平转换;P1.0脚和CMD相连,为高时为数据读/写操作,为低时为地址读/写操作;P1.1脚和INT脚相连,作为单片机的数据读取中断信号;P1.2,P1.3脚分别和IOR脚、IOW脚相连,用于控制读或写操作,低电平有效,即在信号的上升沿进行读(IOR)写(IOW)操作;P1.4脚和CS脚相连,作为DM9000A的片选信号。
2 DM9000A芯片操作
DM9000A的读/写操作与一般的异步存储器相同,图2和图3分别显示了DM9000A的读/写时序。
根据芯片资料,编写读/写寄存器的子函数。
寄存器的读操作程序[8]:
3 软件设计
3.1 DM9000A初始化
对DM9000A芯片的初始化,就是向相应的寄存器写入期望的值,为芯片的稳定工作做好准备。主要需要进行以下设置以便让芯片处于工作状态:
(1)开启DM9000A工作状态:芯片GEPIO0的默认值为1,芯片处于Powerdown状态,所以首先需要将这一位设置为0,来打开芯片。设置方法是将寄存器GPCR的bit[0]设置为1,将寄存器GPR的bit[0]设置为0。
(2)进行2次复位操作:根据芯片的特点,要使芯片达到正常工作状态,需要对其进行2次软启动操作,方法是向NCR寄存器写入3,延迟至少10μs后,写入0,重复这个操作一次。
(3)设置MAC地址:初始化时要初始化PAR(10h~15h)寄存器,PAR中保存的是芯片物理地址(MAC地址),芯片根据网络数据与PAR中的数据比较来确定接收到的数据是否是发给自己的。
(4)收、发控制寄存器设置:要清除发送状态寄存器,打开收/发中断使能。
初始化完成后可以通过读NCR寄存器来判断芯片是否已经正确的完成初始化,并处于工作状态,如果未初始化成功,可以重复以上操作。
3.2 数据发送
在数据发送之前,首先要对数据按网络协议进行封包,将封包后的数据全部发送。DM9000A的内部RAM地址0000h~0BFFh是发送缓冲区,用来存放发送数据包。用户在写入数据时,无需关心数据存放的地址,只要向MWCMD寄存器连续写入封包数据即可,芯片会自动将数据依次写入到发送缓冲区中。另外还需将要封包后数据的大小存放在TXPLH和TXPLL寄存器中,之后再将TCR的bit0设为1,芯片将开始进行封包数据的传送。可以通过读取TSRI,TSRll寄存器判断本次数据发送是否成功。
单片机数据发送的具体程序如下所示:
3.3 数据接收
可以采用中断的方式来完成对数据的接收。当DM9000A接收到数据并通过CRC校验后,将产生一个接收中断信号,单片机在中断发生时可以将整个数据包读出,并按照使用的网络协议来处理数据。DM9000A内存的0C00h~3FFFh是数据接收缓冲区。芯片在接收到数据包后,会在数据包的前面自动加上4个字节的数据,接收数据包时首先要读取这4个字节来确定数据包的状态,第一个字节“01H”表示接下来的是有效数据包,且数据保存在接收缓冲区中;若为“00H”则表示没有数据包,中断程序可以直接返回;若为其他值则表示出现异常,需要重新初始化芯片。第2个字节则为这个数据包的相关信息,其格式与RSR寄存器的含义一致,可以用来判断本数据包是否出现异常和出现了什么异常。第3和4个字节是存放这个封包的长度大小(不包括前4个字节),在读取数据包时需要用这个长度来进行接收控制。
同数据发送类似,单片机从DM9000A中读取数据也只需要读取MRCMD寄存器中的值即可,读取一个字节数据后,芯片自动将下一个字节数据移到这个寄存器中。数据包的接收过程分2步:先读取MRCMDX寄存器,判断是否存在正确的数据包;如有数据包,根据数据包的长度信息依次读取读MRCMD寄存器,将整个数据包读取出来。其中第1步需要读取两次MRCMDX寄存器,因为第1次读到的值总为0。单片机数据接收程序如下:
4 网络数据传输协议
DM9000A芯片只是用来进行网络数据传输的,在具体使用时需要在单片机中按照所使用的网络通信协议格式如UDP等,进行数据的封包或解析,需要根据各种协议的格式编写相应的数据处理函数[9]。在本系统中使用了UDP协议,协议采用分层结构,因此,数据报文也采用分层封装的方法。UDP协议的数据报文分层封装如图4所示。
单片机在通信时需要按照UDP协议对每一层的数据进行封包或解包处理,在上位机中使用一个抓包工具,可以对通信过程进行监控。图5是在计算机上使用抓包工具监控网络通信的一个截图。
5 结语
本设计采用MSP430F5529单片机和DM9000A以太网控制器相结合,组成了嵌入式以太网接口,通过软件编程实现了简单的网络通信协议,成功的将本系统和控制计算机连接起来,实现了彼此之间的网络通信,为以后实现通过网络进行远程登录、访问、采集、监控等操作提供了可能,符合当今嵌入式设备趋于网络化发展的方向。经多次实验表明,能够实现网络通信功能,并且具有硬件接口简单、使用器件少、开发周期短、功耗低等特点。另外本设计的超低功耗的特点也使其在嵌入式系统中可以得到较多的推广和应用。
摘要：为了实现嵌入式以太网通信,使用以太网控制芯片DM9000A和单片机MSP430F5529,组成了嵌入式以太网接口,实现了网络通信,其中单片机完成自身以及以太网控制芯片的初始化、数据的封包和收发控制,而DM9000A芯片负责网络数据的发送和接收。详细介绍了系统的硬件构成框图和硬件设计,给出了实际的接口电路,重点描述了单片机和DM9000A芯片之间的软件接口程序设计,并给出了网络通信协议的应用方法。实验结果表明,该设计体积小、接口简单、速度快、功耗低,具有很高的推广价值。
关键词：以太网通信,单片机,DM9000A,MSP430F5529
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网络设备接口工作状态监控的实现 篇7
本论文研究网络设备接口状态发生改变时向管理端发送的Trap信息以实现对网络设备接口的实时监控。
1 网络管理基础
1.1 网络管理理论基础
在网络管理中,网络管理信息的类型表示采用抽象语法标记语言(ASN.1,Abstract Syntax Notation One)的宏定义[2]来表示。根据具体的网络管理信息的类型,用具体的类型去取代宏定义的变量或参数就产生了具体的被管理对象类型。例如:
sysLocation就是一种对象类型,用于描述网络管理设备中与设备位置相关的信息,具体的位置信息是字符串形式,该位置信息仅是可读不可修改的,该位置信息对于所有遵从SNMP协议的网络设备来说都是必须实现的。
根据管理信息结构[1]制定的规则,按照一定的组织来定义被管理对象的文档称为管理信息库MIB[3,4]。MIB中定义的被管理对象,涵盖了一个实现TCP/IP协议栈的网络设备中大部分的基础网络管理信息,借助这些信息,可以完成基本的网络管理活动。
MIB-II中的interfaces组中定义的被管理对象描述了被管理网络设备中网络接口信息,这些信息是所有支持SNMP协议的网络设备所必须实现的。Interfaces组包含一个标量对象ifNumber和一个表对象if Table,其中表对象包含列对象ifIndex、ifDescr、ifAdminStatus、ifOperStatus等列对象。根据ifAdminStatus、ifOperStatus的状态组合可以判断接口是处于如下四种状态中的哪种:正常状态、故障状态、停机状态、测试状态。
在SNMP的报文消息定义了Trap消息,通用的Trap消息包括如下7种类型:coldStart(0),warmStart(1),linkDown(2),linkUp(3),authenticationFailure(4),egpNeighborLoss(5),enterpriseSpecific(6)。当网络设备端口断开或连接时会发送Trap消息linkDown(2)和linkUp(3)。
同时,某些设备厂商也会根据SNMP MIB定义方式和Trap消息定义格式,开发其网络设备所支持的特定MIB对象和特定Trap。例如,Cisco公司关于帧中继的相关管理对象在RFC1315中进行了相应的定义,可以对永久虚电路PVC的相关信息进行管理,如PVC所在的网络接口索引、PVC的DLCI号、PVC的运行状态等;在CISCOTRAP-MIB中定义了相应的Trap对象类型。
1.2 网络管理应用软件开发基础
在Windows环境下进行网络管理应用编程,可以使用WinSNMP API函数,这些函数实现了基本的SNMP功能,但直接使用WinSNMP API函数进行编程非常繁杂。而目前有许多由第三方提供的支持SNMP功能的开发包,如采用C++语言实现的SNMP++(http://www.agentpp.com)和采用Java语言实现的SNMP4j(http://www.snmp4j.org)等,使用这些开发包,可以大大简化Windows环境下的网络管理应用程序的编程工作。
利用这些开发包来进行开发一般包括如下过程:首先把这些开发包文件编译为一个静态链接库,然后在应用程序中调用静态链接库中的相关类以及类对象的方法。
本文以SNMP++为例来进行程序开发,关于SNMP++的相关信息可以参见文献[5,6],在此就不多介绍了。
2 具体实现
网络管理的实现包括管理端和代理端。
2.1 代理端相关配置
在代理端主要进行组网、相关SNMP协议参数的配置。下面以监控路由器端口状态为例进行网络拓扑的设计和配置。
图1中,R4为帧中继交换机,R1、R2、R3为内网路由器,C1为主机。在实际应用中,R4一般由运营商管理配置,用户需要交纳一定的费用来租用一条PVC线路。R1的S1/0口有两个DLCI号,分别为102和103,为了方便记忆,R2、R3对应的S1/0端口的DLCI号为201、301。为节约成本,R2到R3的数据流向为R2-R1-R3,类似一个“人”字型走向。这样R2和R3通讯时无需再租用另外一条PVC线路。其中DLCI102和DLCI201代表一条PVC,DLCI103和DLCI301代表另外一条PVC。R4配置时应建立这个“人”字型的映射。以R4的S1/0口为例,说明帧中继的配置方法:首先开启帧中继的交换功能,进入S1/0口,改变封装模式为frame-relay,时钟频率56000,端口模式为DCE,不配置默认为DTE,配置映射关系,使得DLCI号为102的数据包交换路径为S1/0(R1)-S1/0(R4)-S1/1(R4)-DLCI 201。
R4具体配置如下:
下面以R1为例说明路由器的基本配置:
下面以R1为例说明组网所需路由协议的配置:
以R2为例配置SNMP相关服务:
2.2 管理端实现
用户界面的设计,包括输入参数、结果的展示。
管理端程序主要完成网络设备网络接口的扫描、Trap消息的接收和分析两个功能模块。
2.2.1 设备扫描模块
根据MIB中提供的interfaces组中的ifIndex对象实例信息可以获取网络中的接口信息,然后根据ifDescr对象实例信息可以获取所有网络接口的描述信息,再根据ifOperStatus对象实例信息可以获取所有网络接口的状态信息。因为ifIndex、ifDescr、ifOperStatus对象是表对象ifTable中的列对象,而列对象实例的获取不同于标量对象实例的简单获取方法。因此,针对列对象实例值的获取编写一个专门的算法:
构造两个Vb对象baseOid和nextOid,其中nextOid=baseOid+”.1”,如果nextOid是baseOid的子串,则循环调用get_next()获取相应的变量绑定对象的对象实例名称和对象实例值,将获取的对象实例名称赋给nextOid,直到nextOid不是baseOid的子串,循环结束。
通过上述过程可以获得列对象的所有对象实例及其值。
2.2.2 Trap消息接收和分析模块
回调函数是基于某种消息驱动,在获取相应消息时调用该函数,回调函数由用户编写而由操作系统或用户调用的一类函数,如窗口回调函数、定时器回调函数。
因此,在本项目中,同样采用回调函数来实现Trap消息接收和分析。
创建一个线程接收Trap消息,当有Trap消息时调用回调函数去处理Trap消息。
首先对Trap消息接收事件进行注册过滤,包括感兴趣的Trap类型、感兴趣的Trap事件发生的代理、处理Trap消息的回调函数的指针等信息。
notify_regsiter()对Trap消息的过滤行为:如果收到的Trap与OidCollection一致,并且Trap消息的来源与TargetCollection一致,则相应的Trap消息送到指定的回调函数加以处理。如果OidCollection、TargetCollection为空,表明来自源的Trap消息都将被处理。
当接收到Trap消息时,将触发回调函数,在回调函数中对Trap消息进行分析。回调函数的参数包括触发回调函数的原因、回调函数处理的SNMP会话、Trap报文、接收Trap的时间戳、Trap的源IP地址等信息。
对不同网络类型的接口,Trap消息的分析不同。具体可查看标准trap或厂商自定义Trap的相关文件。
2.3 程序运行结果
设备扫描模块的运行结果图:
从图2中可以看到当前所选网络设备的接口相关信息。
消息接收和分析模块运行结果:
选择Serial1/0,点击菜单中的“操作”-“开始监视”:
关闭R2中S1/0接口,结果如下:
打开R2的S1/0接口,结果如下:
3 总结
Trap机制是网络管理中必不可少的一种信息获取机制,利用网络设备端口状态发生改变时可向管理端发送Trap消息实现对网络设备接口工作状态的监控。下一步将考虑把消息通过手机短信方式及时发送给管理员。
参考文献
[1]RFC1157:Simple Network Management Protocol(SNMP).
[2]RFC1155:Structure and Identification of Management Information for TCP/IP-based Internets.
[3]RFC1213:Management Information Base for Network Management of TCP/IP-based Internets:MIB-II.
[4]刘雪飞,王申强,吴伯桥.一种MIB-II转换为XML文档格式的DTD映射方法[J].计算机科学,2011,38(10):104-106.
[5]刘雪飞.基于SNMP++的MIB浏览器研究[J].计算机工程与应用,2009,45(3):91-93.
网络接口 篇8
在网络技术应用日益普及的今天,许多数字设备需要网络接口来进行网络通信。本设计是以TI公司的TMS320C6722为核心的信息处理系统,为满足大量数据的实时网络交换,用ASIX公司的AX88796B扩展了网络接口。在此主要论述了该网络接口的设计与实现。
1 前言
美国TI公司的TMS320C6722是一款主要面向嵌入式应用的高性能32位DSP,它数据运算处理能力可达2 000 MIPS和1 500 FLOPS,具有丰富的片上资源,目前已经被广泛应用在各种数字应用中。AX88796B是由台湾ASIX公司推出的一款与NE2000兼容的快速以太网控制器,其内部集成10/100 M自适应的介质访问层MAC和物理层收发器PHY以及8 K×16 b的SRAM,SK支持8位、16位的通用CPU总线类型,执行基于IEEE802.3/IEEE802.3u局域网标准的以太网控制功能,并且提供发送队列功能来增强标准NE2000的发送性能。该控制器采用64LQFP封装,仅占用9 mm×9 mm的印制板面积,分析其性能可以满足系统需要。
2 系统硬件设计
(1) AX88796B的硬件结构。AX88796B芯片内部集成了8/16位CPU接口、串行E2PROM接口、8 K×16 b的SRAM、包缓存管理、MAC、PHY、以及电源和时钟等部件。DSP通过读写NE2000寄存器来控制AX88796B的工作状态,通过DMA方式与AX88796B的内部缓存SRAM进行数据交换。芯片自动在SRAM与MAC核之间进行数据发送接收,再经由内部的PHY层发送至RJ45接口。串行E2PROM接口可以用来连接串行EEPROM,用于存储MAC地址,供AX88796B每次初始化时读取。AX88796B芯片的内部结构如图1所示。
(2)系统硬件连接。主控制单元TMS320C6722B与网络芯片AX88796B的连接方式如图2所示。TMS320C6722B内部为32 b的总线结构,对外扩展EMIF为16 b的宽度,采用异步总线方式可以直接与网络芯片无缝连接。片选的连接,用EM＿CS2连接到网络的CS,使AX88796B工作在186-like模式,在配置引脚EECK接上拉电阻。本设计没有连接EEPROM,所有对AX88796B的配置均由TMS320C6722B在初始化时写入。
3 系统的软件设计
AX88796B的网络驱动程序是TMS320C6722和AX88796B硬件的接口,因此编写网络驱动程序模块应满足的主要功能有:AX88796B的初始化、报文的接收、报文的发送;
(1)初始化。在AX88796B的初始化过程中除了完成对相关寄存器的定义与赋值外,还要完成对接收缓冲环的构造。对TMS320C6722B,要完成对应EMIF的设置和中断的初始化。与网卡有关的初始化如下:
(2)报文的接收。判断AX88796B是否接收到新的数据包有2种方式:轮循和中断。单片机用轮循方式较多。由于TMS320C6722在此还要进行其他处理,为了提高DSP性能和实时性要求,这里采用中断方式。当网卡接收到新数据包时进入中断,首先判断cpr是否等于bnry,若相等,则表示接收缓冲区已被存满,则停止接收数据包,而不会覆盖旧的数据;若不等,则将接收缓冲区中待读取的数据包的起始地址写入rsar[0,1]寄存器,数据包的开始4字节写入rbcr[0,1]寄存器,并启动远端DMA读命令,通过读取4个信息字节得到待读取数据包的长度、接收状态和下一个将被读的页的指针信息。然后通过远端DMA读命令,将数据包从网卡sram中读入TMS320C6722内存中,并更新读页指针寄存器bnry,DSP每从网卡内存中读走一页数据,bnry便加一,这需要通过程序实现。网卡通过cpr将接收到的数据包写入接收缓冲区,每写完一页,cpr将自动加一,当加到最后的空页(这里是pstop=0x80)时,cpr将自动恢复为接收缓冲区的首页(pstart=0x4c)。网卡接收关键性代码如下:
(3)报文的发送。报文的发送过程就是调用写网卡函数,将报文发送到网卡的内存中去。然后将AX88796B的控制寄存器(CR)的发送位TXP(transmit packet)位置1,即将报文发送。dsp通过远端dma通道将网卡发送缓冲区的起始地址和要发送的字节数分别写入rsar[0,1]和rbcr[0,1],然后启动远端dma写命令即可将数据包写入网卡内存,此后将字节数写入tbcr[0,1]寄存器,启动发送命令就可将数据包发送到网络上。网卡发送的关键代码如下:
4 结语
在如上所述的底层硬件和软件设计基础上,完成了UDP和TCP/IP协议栈的软件,系统主要使用这2个协议进行网络数据传输。长期的系统在线验证证明,在TMS320C6722上扩展的网络接口AX88796B,传输可靠,性能稳定,在100 Mb/s的速度,负荷超过90%的情况下,没有丢包和错包出现。可见,对这种只有异步总线,又需要网络大数据量传输的应用,该设计是可行的。
摘要：介绍了一种基于AX88796B的网络接口设计。详细介绍了该网络芯片的硬件结构和功能特性。创新完成了AX88796B与DSP处理器TMS320C6722连接的硬件设计和软件驱动设计。涉及的关键技术主要有AX88796B的本地总线连接、物理层网络驱动的设计、网络报文的发送、网络报文的接收,以及协议层软件的开发。系统完成后与其他网络设备连接,经测试,网络通信稳定可靠,在100 Mb/s的速度,负荷超过90%的情况下,没有丢包和错包出现,可以满足大数据量、高速通信的要求。
关键词：AX88796B,TMS320C6722,网络驱动,报文
参考文献
[1]王敏.嵌入式系统的通用网络驱动模型设计与实现[J].长春理工大学学报,2007,30(4):107-110.
[2]谭浩强.C语言程序设计[M].2版.北京:清华大学出版社,2008.
[3]沈斌,李卫峰.TM1300多媒体DSP的百兆以太网通信接口的设计实现[J].电子工程师,2004,30(3):45-49.
[4]贾东耀,彭树林.嵌入式系统网络接口与驱动设计[J].微型电脑应用,2008,24(4):20-21,4.
[5]李方军,金炜东.嵌入式Linux网络驱动程序的研究与实现[J].现代电子技术,2005,28(1 6):19-21.
[6]李志强,汪晴,徐晓铁,等.一种基于跨层设计的简单可靠UDP协议[J].解放军理工大学学报,2009,10(3):209 214.
[7]顾菘.TMS320C67系列EMIF与异步FIFO存储器的接口设计[J].电子工程师,2005,31(5):53 55.
网络接口 篇9
关键词：计算机网络接口,传输效率,互联网,网络运营商,网络协议
当前, 我国计算机网络传输速度较慢, 且仍未达到世界平均水平, 这不仅不利于计算机产业本身的发展, 而且对于受计算机网络技术指导的其他产业发展也产生了严重影响。在这种背景下, 加强对计算机网络接口设计与传输效率的研究则显得尤为重要。因此, 本文立足于提高计算机网络的传输效率, 通过对影响计算机传输效率的因素进行简要说明, 进而对我国计算机网络接口的设计及其对传输效率的提升作用做出了具体分析。
1 影响计算机传输效率的主要因素
1.1 网络基础设施建设
作为计算机网络传输效率最大的影响因素, 网络基础设施建设一方面关系着网络传输的效率, 另一方面, 对于保证网络安全也具有重要作用。在早期的计算机网络建设过程中, 通常将简单线路作为其传输媒介, 由于当时不同基站的传输距离较近, 且网络节点和计算机用户较少, 因此, 信号在传输过程中的损耗也较小。进入21世纪后, 随着计算机和互联网产业的不断发展, 网路节点与计算机用户也愈加增多, 就现阶段而言, 信号的传输范围已扩展到了全世界, 而由于信号的传输距离相当之远, 传统的双绞线等线路并不能满足信号远距离传播的相关需求, 基于此背景, 人们将计算机网络传输划分成了两种, 分别为远距离传输中的同轴电缆以及近距离传输中的双绞线。但随着计算机和网络用户的大幅增长以及宽带网络的快速发展, 同轴电缆也已无法满足信号的实际传输需要。随着材料学科的不断发展, 出现了光纤这种计算机网络传输介质, 近年来, 以光纤为介质的网络传输逐渐普及, 并大幅提高了宽带的传输效率, 较好地满足了人们对网络传输的相关要求。
1.2 计算机网络接口设计
不同计算机之间之所以能够实现同步的网络传输主要在于计算机连接的线路及其网络接口。就不同类型的数据而言, 其采用的存数方式以及系统构架均不相同, 而不同操作系统的计算机之间则更加无法直接进行相关数据的传输, 这就要求只有在将数据格式进行统一后, 才能够使其在装有不同系统的计算机中得以利用。而网络接口的设计便是将数据进行同统一规范管理, 进而实现不同数据在不同计算机上的传播和使用。在传统的计算机网络接口设计当中, 为了提高网络传输效率, 在进行数据实际传输操作前, 需要对数据进行相应的压缩处理, 并在另一台计算机 (数据接收端) 上进行解压, 进而节省传输的带宽并提高数据传输效率。而随着全球互联网的建成与覆盖, 要求用户要想连入互联网就必须符合相关的网络传输标准。就当前我国多数计算机网络接口而言, 其设计的时间较早, 若对其进行全面改进, 则要求所用用户的计算机均要发生相应的变化, 如此庞大的工程很难在短时间内完成, 因此, 我国亟需加强对计算机网络接口的优化和设计。
2 计算机网络接口设计和传输效率简析
2.1 计算机网络接口的设计方式
现阶段, 虽然互联网已经的到了普及和应用, 且我国网络用户的数量也在逐年递增, 但是通过实际调查可知, 当前我国只存在两个网络运行商, 且虽然这两家网络运行商之间存在着竞争, 但在巨大的互联网市场潜力的环境下, 这种竞争非常渺小, 无法发最大限度地发挥其市场效用。因此, 虽然近年来我国网络传输的速度也处于增长态势, 但是增长的速度却较为缓慢。而为了改善上述情况, 国家则允许民间企业进入到相关的网络运营当中, 有效地促进了我国计算机网络产业的发展。以局域网建设为例, 在当前的局域网建设中, 我国采用了诸多新的协议与网络接口, 并根据地区网络建设的实际情况, 对相关标准进行针对性的设计, 有效提高了我国计算机网络的传输效率。
当前, 在进行计算机网络接口的设计时主要考虑两方面因素, 即传输安全与传输效率。网络运营商可以利用较为先进的压缩协议节省传输带宽, 进而从整体上提高网络传输效率。与此同时, 将相关的安全标准加入到网络接口的设计当中, 则可以有效提高数据在传输过程中的安全性, 从而保障企业、单位中各个部门的计算机用户的数据安全。
2.2 网络接口对传输效率提升作用分析
由前文可知, 网络接口设计对与计算机传输效率具有重要影响。现阶段, 在国际互联网传输过程中, 主要应用到的网络接口为RJ-45。由于此种接口是针对双绞线的网络传输进行设计的, 出现的时间较早, 且在传输标准的设计方面的, 考虑到的影响因素较少, 因此其功能和安全性能也较不稳定。而为了提高传输效率, 在进行数据传输前, 计算机则会利用其网络接口将数据进行压缩, 并在接收端进行解压, 但是由于受到技术条件的限制, 对数据的压缩效率却始终处于较低水平。虽然近年来, 计算机和互联网技术的不断发展使网络运营商将诸多新的标准融入到了IEEE802.3标准当中, 但是无论对其进行如何优化, 其接口改进和数据传输效率提升的效果均相当有限。在这种背景下, 当代许多计算机方面的专家提出了对网络接口进行重新设计的方式, 但考虑到所有计算机并不能在短时间内全部实现接口的变更, 因此, 此种接口更换式的设计只适用于部分局域网的建设工作中。而对于局域网而言, 以此设计方案为主的新型计算机网络接口的应用却大幅提高了局域网内部各个计算机之间数据的传输效率。
3 结论
本文从网络基础设施建设以及计算机网络接口设计两方面对影响计算机传输效率的因素进行说明, 从计算机网络接口的设计方式以及网络接口对传输效率的提升作用两方面研究了计算机网络接口设计与传输效率。可见, 未来加强对计算机网络接口设计的研究力度, 对于促进我国计算机产业的健康、稳定发展具有重要的历史作用和现实意义。
参考文献
[1]周青山.调频连续太赫兹波成像的信号分析与数据传输系统设计[D].重庆大学, 2013.
[2]马龙珠.全电子计算机联锁系统与RBC间安全通信接口设计[D].兰州交通大学, 2013.
影音接口新生代 篇10
除了Intel的芯片Viiv(欢跃)等围绕数字家庭的基础平台技术相继出炉以外，还陆续出现了一些新的接口技术，以望在PC等数字设备和电视机等传统的家庭影音设备之间提供直接互联的通道，它们包括HDMI、DisplayPort和UDI等。其中，HDMI技术标准已经发布；VESA(Video Electronics Standards Association，视频电子标准协会)组织宣布将在2006年上半年正式发布DisplayPort标准；而Intel领衔的UDI SIG组织也宣布将在2006年夏季推出UDI。它们都希望自己能够成为数字家庭设备的统一的高性能传输接口，可见，一场数字家庭的接口标准大战将在2006年全面爆发。
DVI：昙花一现
目前数字视频设备之间常见的接口是DVI(Digital Visual Interface，数字视频接口)规格，它主要用于PC主机与高端液晶显示器之间的连接。DVI是1999年由Intel领衔的数字显示工作组(DDWG)制定的，其成员包括Silicon Image等公司。由于DVI不再需要数字视频信号与模拟视频信号之间的相互转换，可以保证视频信号质量不失真，因此在许多场合下正在取代传统的VGA显示器接口。但是，在数字家庭的影音连接需求上，DVI明显先天不足：DVI仅仅是视频接口，不能传输音频信号，而且体积较大，不适合越来越小的影音产品。
国际市场咨询公司In-Stat认为：到了2008年，DVI接口将在消费电子领域内迅速消失，取而代之的是HDMI接口；不过在PC领域，DVI的生命力还要再延续一段时间。
HDMI：一马当先
HDMI(High Definition Multimedia Interface，高清晰多媒体接口)是2002年由Silicon Image、Hitachi、Panasonic、Philips、Sony、Toshiba、汤姆逊共7家公司制定的数字视频/音频传输标准。HDMI建立在DVI基础之上，扩充了对音频信号的传输，并与现有的DVI兼容，可以实现PC与消费电子设备之间的影音数字信号传输。HDMI通过单一电缆来传输未经压缩的数字视频、压缩或未经压缩的多声道音频，传输带宽最高可达5Gbps，其小型化接口更适合轻小和便携的消费电子设备。HDMI支持的线长由DVI的1m扩展到3～5m，而且一条HDMI缆线可取代最多13条模拟线缆，极大地方便了家庭应用。同时，HDMI与HDCP(High-bandwidth Digital-Content Protection，宽带数字内容保护)良好配合，支持音视频节目的加密保护，可以防止音像产品被盗版。
HDMI最初面向消费电子领域，到了2005年8月，HDMI组织公布了HDMI的1.2版，增加了非常重要的改进，以方便PC连接和数字音频流(SACD等)的传输。HDMI 1.2的新增特性使得它能够在消费电子和PC产业上得到更好的兼容性，包括支持1bit数字音频的传输格式，像SACD DSD(Direct Stream Digital)；其改进的PC显示接口特性，能够在只使用一个HDMI接口的情况下支持所有的PC显示分辨率等等。2006年上半年还将推出HDMI的最新规格，支持更高的分辨率、更快的传输速度，并以更简易的方式连接个人电脑。
HDMI组织已经开展了符合该标准的产品测试工作，目前接受HDMI的公司已逾300家，推出了500多种产品，但是相关成本比较高，这是HDMI目前推广的重要障碍。在CES 2006上，Sony公司推出了全球首款支持HDMI接口的PC产品——VAIO VGX-XL1 Digital Living System，标志着HDMI已开始向PC领域扩张。
支持HDMI接口的中国消费电子厂商接近50家，全球第四家HDMI测试中心已经落户深圳，今年还将在上海新成立一家HDMI测试中心。2004年全球支持HDMI的整机出货量约390万台，预计2006年将达到3520万台；到2007年，HDMI的市场占有率将由2004年的10%上升至51%。有关人士宣称：“HDMI将成为家庭中所有设备的接口，包括电视机与PC之间也将采用HDMI作为主要接口。”
DisplayPort：当仁不让
DisplayPort技术是在2004年由VESA组织的部分成员企业ATI、nVIDIA、Genesis、Philips、Samsung、Dell、HP、Molex和Tyco等公司负责开发的；2005年8月,DisplayPort草案制定完成，并且由VESA接手做最终修订。2005年12月，VESA专门到日本、韩国和中国台湾地区展示了DisplayPort技术,目的在于推动亚洲的主要IT企业接受该标准。DisplayPort的目标是成为PC、电视机、DVD录像机等多种产品均能通用的接口。VESA于1989年成立，主要业务是开发和推广视频接口技术标准，属于非营利性国际组织，现有成员企业120多个。
DisplayPort的重大优点在于它不仅是设备与设备之间的接口，还可以成为设备内部的板卡接口，甚至是芯片与芯片之间的数据接口。也就是说，DisplayPort不仅考虑设备与外挂显示器之间的连接，而且对设备内置的显示器与影像电路之间的连接也将统一规范。DisplayPort支持的内部连接应用包括：笔记本电脑内部主机与LCD显示屏之间的连接；LCD显示器内部电路之间的连接；外部显示连接则更为广泛，任何一台可以输出影像内容的设备，例如台式PC、机顶盒、DVD播放机或游戏机，都可以通过该接口与LCD等平板显示器或CRT显示器进行连接。
DisplayPort新规范定义了4条线缆，不仅可以传递高质量的数字视频信号，还可以同时传递高品质的数字音频，最高数据传输带宽可以达到10.8Gbps。
DisplayPort无缝支持多个视频内容流的传输，例如画中画(PIP)功能。DisplayPort可以大幅减少所需的连接线数量，只需一对线就可支持高达SXGA+(1400×1050)的分辨率，两对线就能支持30帧/s、1920×1200分辨率的视频画面传输，还可以取代LVDS(液晶面板与驱动电路之间的主流接口)。DisplayPort采用模块式的分层架构，随着技术的发展，其性能也将随之上升。目前计划的只是第一代的DisplayPort，而将于2008~2009年推出的第二代DisplayPort，其带宽还会加倍。另外，DisplayPort可在保护节目版权的前提下传输视频信号与音频信号，采用AES(Advanced Encryption Standard，高级加密标准)技术将成为DisplayPort的竞争优势之一。
DisplayPort的应用将从PC领域开始，因为VESA在PC显示器领域具有权威影响。2006年采用DisplayPort技术的LCD控制器芯片、面板定时控制器(TCON)、数字电视芯片、后端图像处理芯片和输入扩展芯片将陆续上市。DisplayPort市场推广最大的困难是，它不能与LVDS、DVI和HDMI兼容，因此它的推动者必须设法说服显示器面板制造商、板卡厂商及其OEM厂商们接受它。VESA负责人认为只要解决好成本和专利授权费用问题，DisplayPort就能获得市场的广泛接受。有关人士明确表示：“总有一天，DisplayPort新标准会取代DVI。”
UDI：奋起直追
面对HDMI和VESA咄咄逼人的举动，作为数字家庭的倡导者和DVI接口的制定者之一，Intel迅速做出反应，决心要在数字视频接口标准上占据主导地位。2005年12月，Intel与Silicon Image、nVIDIA等公司成立了一个SIG(特别兴趣小组)，旨在开发一种面向PC和服务器等设备的显示接口新标准，计划在2006年夏季出台。该标准称为UDI(Unified Display Interface通用显示接口)，其应用定位与DisplayPort、HDMI完全相同，都期望成为PC和消费电子两大应用领域通用的视频接口标准。UDI SIG组织的主要成员还包括Apple、LG、Samsung、美国国家半导体，另外还有半导体制造商THine，以及线缆连接器生产商PCI、JAE、富士康等公司的加盟。同时，Microsoft公司的Windows数字媒体集团负责人透露，微软计划在新的操作系统平台上支持UDI。
从技术本质上来看，UDI依然是对DVI、HDMI的扩展，是将DVI、HDMI的核心技术如TMDS(Transition Minimized Differential Signaling，最小化传输差分信号)进行升级而成，所以UDI兼容DVI、HDMI、HDCP。由于UDI兼容支持HDCP，因此还获得了华纳兄弟(Warner Bros.)等影片发行商的支持。HDMI组织负责人也表示支持开发兼容HDMI的技术(即UDI)并愿与之合作。
当然，UDI在现有显示标准的基础上提高了性能，同时降低了成本。UDI提供的主要改进包括：增加了富有弹性的基于PCI-E和HDMI的TMDS的高带宽技术、使用体积更小和成本更低的接头等。UDI将为主机平台的显示输出提供一个通用的视频接口，包括PC显示器、笔记本电脑显示屏、HDTV、投影机等。对于PC和显示器生产商来说，UDI能方便地统一独立显卡和集成显示芯片，让OEM厂商生产的电脑主机平台和液晶显示器具备更低的成本、更方便的应用方式和更高的带宽(传输带宽达16Gbps)。UDI的相关费用比HDMI更低，加上其兼容性，成为通用视频接口的新标准似乎更有优势。
Intel官方人士认为：“通过UDI，PC最终拥有了它们需要的接口；UDI将成为未来10年的显示接口标准。”
1394：HANA网络中的“万用”接口
苹果电脑用户和Sony的DV用户对IEEE 1394接口并不陌生，这一俗称火线的高速连接技术曾在历史上与USB 2.0有过一段一决雌雄的较量，但由于Intel和Microsoft在平台上倾向了对USB 2.0的支持等因素，使得1394最终未能在庞大的PC市场输给USB 2.0。除了得到苹果电脑的支持以外，1394目前只退居在一些DV、高端扫描仪等影像设备上，另外还在一些刻录机和笔记本电脑上也能见到1394的身影，但只是作为一种对USB 2.0的附加和补充。
2005年底，三星电子和JVC等厂商发起成立了一个名为HANA的标准化团体，旨在制定和推动一种新的数字家庭设备互联标准。与其他新出现的互联标准不同的同，HANA利用已有的1394接口作为设备之间传输和共享影音信号的通道。当然，HANA方案光有1394是不够的，还要添加TCP/IP协议等内容，以便转发各设备之间传输的与用户接口有关的XHTML格式信息和指令信息。在对影音版权的保护方面，HANA组织目前正在考虑采用AACS(高级内容访问系统)等技术来制定相应规格。
在接口层面来看，HANA网络中的设备之间全部采用1394相连，即所有性质的信号都被1394接口所统一，当然其中包括设备之间传输的视频和音频信号。在设备之间的影音传输上，HANA网络中的1394接口与HDMI、UDI等影音接口起到同等的作用。
HANA的目标是通过1394技术将电视机、机顶盒、具有网络接入功能的硬盘以及更多类型的内容播放设备等连接到一起，相互共享影音内容，并向消费者提供通过一个遥控器来操作所有互联设备的便利。由于1394在传输影音方面具有一定的优势，并且在DV设备上已经流行，这意味着有些设备不需要太多的改动和太高的成本就可以直接加入HANA网络，而且已熟悉1394的用户可以更快地接受这种方案。
HANA的发起者还包括著名有线电视运营商美国Charter Communications、美国Mitsubishi Digital Electronics America、美国著名电视及内容制作商NBC Universal、美国Sun等公司，另外美国德州仪器公司已经成为理事会成员。 此外， AMD、ARM、飞思卡尔半导体、无线LAN等芯片厂商Marvell International以及UWB芯片厂商Pulse-Link也已作为支持者加入该组织。显然，HAHA的优势除了比较成熟并在市场上获得一定认知度的1394技术以外，成立之初就得到一些影音内容发行商的支持。
根据HANA公布的规格制定和推广步骤，目前正在着手相关的接口和网络标准，2006年中期确定版权保护技术，2007年初推出符合该标准的各类设备。在CES 2006展会上，Samsung通过大屏幕电视、机顶盒和遥控器，演示了1394技术支持下的HANA应用场景。
无线影音：不可忽视的“空中力量”
正文所述的这些新接口标准，都是基于信号线缆的有线传输方案。无线技术也不愿错过这一良好发展契机，也正在磨拳擦掌，意欲抢滩数字家庭互联市场。其中宣传较多的有Wi-Fi组织和IEEE正在着手制定的802.11n标准，这一WLAN的新标准不仅以100Mbps的带宽突破保证高清视频画面的顺畅传输，还在IP网络上通过对音视频内容制定较高的优先级策略，来进一步保障音视频流应用的质量。
另外，虽然更高速的UWB技术由于标准组织的解散而一度陷于流产，但仍有一些企业对相关技术痴心不改。在CES 2006展会上，有一家以色列风险企业AMIMON公司演示了其最近开发成功的无线接口——WHDI(无线高清接口)，其最大数据传输速度为1.5Gbps，能够对720p及1080i等高清视频内容进行非压缩无线传输，应用目标是电视机、投仪机和DVD播放机等家庭设备之间实现无线互联。该无线接口采用的是5GHz频带的MIMO技术，预计最早将在2006年下半年被相关设备开始采用。
结语
可以说，是数字家庭和媒体中心电脑掀起的一场新风暴在推动着视频接口技术的前进。HDMI、DisplayPort和UDI都具有广阔的发展空间。从制定这3个标准的组织成员企业来看，有些企业为了寻求尽可能稳妥的市场策略而“脚踏两只船”，因此这3个标准有可能齐头并进一段时间，经过市场检验后将有一种标准占据主流；也有可能几种标准秉承各自的技术优势盘踞特定的市场；另外，对于相互兼容性的重视，更是助长了有些接口能长期共存的趋势，但最终结果如何尚难断言。
HANA则是基于1394接口技术的数字家庭网络标准，该网络除了让各个互联设备间传输影音内容以外，另一重要的网络应用是通过一个集中的遥控器来管理所有互联设备；而这一点是DVI、UDI和DisplayPort等接口所不具备的，但我们得知HDMI的新规范里，通过一个HDMI交换机，也可以通过一个遥控器来集中管理多个互联设备。
