Описание
интерфейса IEEE 1394 FireWire
В PriceZone #18 от 5 июня мы коротко
рассказывали об интерфейсе IEEE 1394
FireWire, истории его создания и
основных сферах применения (Современные
интерфейсы ПК- USB, FireWire, IrDA, Bluetooth).
В этой статье постараемся немного
подробнее остановится на
технических особенностях этой
высокоскоростной шины, уверенно
набирающей свою популярность.
FireWire -- чрезвычайно
универсальный, удобный в
реализации и использовании
скоростной интерфейс,
обеспечивающий подключение самых
разннобразных устройств. К
традиционным цифровым фото- и
видеокамерам, магнитофонам,
конверторам в последнее время
добавились дисковые накопители (в
том числе RAID-массивы), приводы со
сменными носителями (CD-ROM, CD-RW, DVD-ROM,
DVD-RAM, DAT, ZIP, Orb, магнитооптика),
сканеры и принтеры. Не говоря уже
о концентраторах, повторителях и
кабелях.
Основные характеристики шины
можно свести к следующим
показателям:
- скорость передачи данных до 400
Mbits/s по стандарту IEEE-1394a и 800 Mbits/s
по стандарту IEEE-1394b,
согласованному в 1394 Trade Association в
конце мая 2001 года.
- 16-ти разрядный адрес позволяет
адресовать до 64K узлов на шине
- предельная теоретическая
длина шины 224 метра
- "горячее" подключение/отключение
без потери данных
- автоматическое
конфигурирование, аналогичное
Plug&Play
- произвольная топология шины -
по аналогии с локальными сетями
может использоваться как "звезда"
так и общая шина (только в виде
цепочки, в отличие от сети на
коаксиальном кабеле)
- никакие терминаторы не
требуются
- возможность обмена с
гарантированной пропускной
способностью, что крайне
необходимо для передачи
видеоизображений
- Максимальное расстояние между
двумя устройствами в цепочке по
IEEE-1394a - 4.5 м, по IEEE-1394b - 100 м.
Передача данных осуществляется
по тонкому и гибкому кабелю (до 4,5
метров длиной) со скоростью до 400
Мбит/с (то есть 50 МБ/с). В январе
было объявлено о завершении
разработки спецификации IEEE-1394b,
которая поднимает быстродействие
шины до 800 Мбит/с (100 МБ/с).
Контроллеры 1394b должны появиться
к середине этого года. Важнейшей
особенностью FireWire можно считать
ее способность обеспечивать
гарантированную полосу
пропускания -- определяющее
качество при работе с аудио- и
видеоприложениями. Это означает,
что всегда можно зарезервировать
"коридор" --например, между
компьютером и видеокамерой --
который останется в полном вашем
распоряжении независимо от
уровня нагрузки на шину со
стороны остальных устройств.
Топология шины
FireWire
Топология IEEE-1394 позволяет как
древовидную, так и цепочечную
архитектуру, а также комбинацию
из того и другого. Поэтому легко
строить любые варианты
подключения различных устройств
к шине. Стандарт предусматривает
архитектурное разделение шины на
2 основных блока - кабельная часть
и контроллер (контроллеры). Так
как контроллеров может быть
несколько, эту часть также
называют объединительной (backplane -
дословно задний план, кросс-плата
и т.п.).
Адрес узла на "дереве" 16-ти
разрядный, что позволяет
адресовать до 64К узлов. К каждому
узлу может быть подключено до 16-ти
конечных устройств. На
объединительной панели (backplane)
может быть подключено до 63 узлов к
одному мосту (bridge) шины. Так как
под идентификатор номера шины (моста)
отведено 10 разрядов, то общее
количество узлов и составляет 64K.
Каждый узел обычно
предусматривает подключение 3-х
устройств, хотя собственно
стандарт разрешает подключение
до 27 устройств. Устройства могут
быть подключены через
стандартные кабели длиной до 4.5
метра.
Физические адреса (ID)
устройствам назначаются при
подаче питания на контроллер шины
и устройства, подключенные к ней,
после общего сброса шины, а также
при "горячем" подключении
устройства к шине. Адреса
присваиваются в порядке
последовательности обнаружения и/или
подключения устройств. Никакая
установка перемычек или
переключателей на самих
устройствах не требуется.
Стандарт на кабельную часть
предусматривает три скорости
передачи данных по шине - 98.304, 196.608
и 393.216 Mbits/s. Обычно эти значения в
различных документах огругляют
до 100, 200 и 400 Mbits/s, используя для
краткости обозначения S100, S200 и S400.
Благодаря применению
размножителей, репитеров и т.п.
устройств топология IEEE-1394 может
быть достаточно сложной, хотя в 90%
случаев ее применения наверняка
столь сложная топология не
потребуется.
Кабели и разъемы
FireWire
Стандартный кабель для IEEE-1394
состоит из 2 витых пар передачи
сигналов шины, двух проводов
питания и все это заключено в
экранированную оболочку. Провода
питания рассчитаны на ток до
полутора ампер и напряжение от 8
до 40 вольт. На рисунке ниже
показан один из вариантов кабеля
IEEE-1394.
Провода питания рассчитаны на
ток до 1,5 А при напряжении от 8 до 40
В, поддерживают работу всей шины,
даже когда некоторые устройства
выключены. Они также делают
ненужными кабели питания во
многих устройствах. Не так давно
инженеры Sony разработали еще более
тонкий четырехпроводный кабель, в
котором отсутствуют провода
питания. Этот так называемый AV-разъем
будет связывать небольшие
устройства, как "листья" с
"ветками" 1394.
В отличие от USB, где применение
различных типов разъемов
регламентировано типом устройств,
в FireWire все несколько по-другому.
Здесь разъемы подразделяются по
тому, нужно ли устройству питание
от шины или нет. В том случае,
когда нет необходимости в питании,
используется 4-х контактный
разъем (как правило, такой
применяется в видеокамерах). Если
же устройству может
потребоваться питание от шины, то
используется 6-и контактный
разъем. Большинство компьютерных
устройств рассчитано именно на
него.
Вместо заключения
В последнее время цены на
контроллеры FireWire существенно
снизились, а на рынок, наконец,
стали поступать периферийные
устройства для этой шины. Таким
образом, FireWire, наконец-то стала
"поворачиваться лицом к народу",
становясь все более популярной.
Ну а насколько светлым будет
будущее у этого интерфейса -
покажет время.
Оригинал статьи>>
Список
всех статей >>
|
