Что за разъем 1394

Что за разъем 1394

IEEE 1394 Interface
Тип Последовательная связь
История
Разработчик Apple Computer (сейчас Apple, Inc.)
Разработано 1995
Произведено 1995 — 2013
Вытеснено Thunderbolt (2013)
Спецификации
Длина до 4,5 м
Ширина 1
Подключение на ходу Да
Внешнее Да
Макс. напряжение 30 В
Макс. ток 1,5 A
Сигнал данных Да
Полоса пропускания 400–3200 Мбит/с (50–400 Мбайт/с)
Выводы 4, 6, 9

IEEE 1394 (FireWire [1] , i-Link) — последовательная высокоскоростная шина, предназначенная для обмена цифровой информацией между компьютером и другими электронными устройствами.

Различные компании продвигают стандарт под своими торговыми марками:

Содержание

История [ править | править код ]

В 1986 году членами Комитета по стандартам микрокомпьютеров (Microcomputer Standards Committee) принято решение объединить существовавшие в то время различные варианты последовательной шины ( Serial Bus ).

В 1992 году разработкой интерфейса занялась Apple.

В 1995 году принят стандарт IEEE 1394 (сама технология была разработана намного раньше, до появления Windows 95, что показывает большой потенциал данного института).

Около 1998 года содружество компаний, в том числе Microsoft, развивали идею обязательности 1394 для любого компьютера и использования 1394 внутри корпуса, а не только вне его. Существовали даже карты контроллеров с одним разъёмом, направленным внутрь корпуса. Также существовала идея Device Bay, то есть отсека для устройства со встроенным в отсек разъёмом 1394 и поддержкой горячей замены.

Такие тенденции прослеживаются в материалах Microsoft той поры, предназначенных для разработчиков компьютеров. Можно сделать вывод, что 1394 предлагали как замену ATA, то есть на роль, ныне выполняемую SATA.

Но этим идеям не суждено было воплотиться, и одной из главных причин такого исхода была лицензионная политика компании Apple, требующей выплат за каждый чип контроллера. Модели системных плат и ноутбуков, представленные на рынке начала 2010-х годов, как правило, уже не поддерживают интерфейс FireWire. Исключения представлены в узком топовом IT-сегменте [2] [3] .

Преимущества [ править | править код ]

  • Горячее подключение — возможность переконфигурировать шину без выключения компьютера.
  • Различная скорость передачи данных — 100, 200 и 400 Мбит/с в стандарте IEEE 1394/1394a, дополнительно 800 и 1600 Мбит/с в стандарте IEEE 1394b и 3200 Мбит/с в спецификации S3200.
  • Гибкая топология — равноправие устройств, допускающее различные конфигурации (возможность «общения» устройств без компьютера).
  • Высокая скорость — возможность обработки мультимедиа-сигнала в реальном времени
  • Поддержка изохронного трафика [4] .
  • Поддержка атомарных операций — сравнение/обмен, атомарное увеличение (операции семейства LOCK — compare/swap, fetch/add и т. д.).
  • Открытая архитектура — отсутствие необходимости использования специального программного обеспечения.
  • Наличие питания прямо на шине (маломощные устройства могут обходиться без собственных блоков питания). До 1,5 А и напряжение от 8 до 40 вольт.
  • Подключение до 63 устройств.

Шина IEEE 1394 может использоваться для:

Основные сведения [ править | править код ]

Кабель представляет собой 2 витые пары — А и B, распаянные как A к B, а на другой стороне кабеля — как B к A. Также возможен необязательный проводник питания.

Устройство может иметь до 4 портов (разъёмов). В одной топологии может быть до 64 устройств. Максимальная длина пути в топологии — 16. Топология древовидная, замкнутые петли не допускаются.

При присоединении и отсоединении устройства происходит сброс шины, после которого устройства самостоятельно выбирают из себя главное, пытаясь взвалить это «главенство» на соседа. После определения главного устройства становится ясна логическая направленность каждого отрезка кабеля — к главному или же от главного. После этого возможна раздача номеров устройствам. После раздачи номеров возможно исполнение обращений к устройствам.

Во время раздачи номеров по шине идёт трафик пакетов, каждый из которых содержит в себе количество портов на устройстве, ориентацию каждого порта — не подключён / к главному / от главного, а также максимальную скорость каждой связи (2 порта и отрезок кабеля). Контроллер 1394 принимает эти пакеты, после чего стек драйверов строит карту топологии (связей между устройствами) и скоростей (наихудшая скорость на пути от контроллера до устройства).

Операции шины делятся на асинхронные и изохронные.

Асинхронные операции — это запись/чтение 32-битного слова, блока слов, а также атомарные операции. Асинхронные операции используют 24-битные адреса в пределах каждого устройства и 16-битные номера устройств (поддержка межшинных мостов). Некоторые адреса зарезервированы под главнейшие управляющие регистры устройств. Асинхронные операции поддерживают двухфазное исполнение — запрос, промежуточный ответ, потом позже окончательный ответ.

Изохронные операции — это передача пакетов данных в ритме, строго приуроченном к ритму 8 КГц, задаваемому ведущим устройством шины путём инициации транзакций «запись в регистр текущего времени». Вместо адресов в изохронном трафике используются номера каналов от 0 до 31. Подтверждений не предусмотрено, изохронные операции есть одностороннее вещание.

Изохронные операции требуют выделения изохронных ресурсов — номера канала и полосы пропускания. Это делается атомарной асинхронной транзакцией на некие стандартные адреса одного из устройств шины, избранного как «менеджер изохронных ресурсов».

Помимо кабельной реализации шины, в стандарте описана и наплатная (реализации неизвестны).

Использование [ править | править код ]

Сеть поверх 1394 и FireNet [ править | править код ]

Существуют стандарты RFC 2734 — IP поверх 1394 и RFC 3146 — IPv6 поверх 1394. Поддерживались в ОС Windows XP и Windows Server 2003. Поддержка со стороны Microsoft прекращена в ОС Windows Vista, однако существует реализация сетевого стека FireNet в альтернативных драйверах от компании Unibrain [5] [6] (версия 6.00 вышла в ноябре 2012 года [7] ).

Поддерживается во многих ОС семейства UNIX (обычно требуется пересборка ядра с этой поддержкой).

Стандарт не подразумевает эмуляцию Ethernet над 1394 и использует совершенно иной протокол ARP. Несмотря на это, эмуляция Ethernet над 1394 была включена в ОС FreeBSD и является специфичной для данной ОС.

Внешние дисковые устройства [ править | править код ]

Существует стандарт SBP-2 — SCSI поверх 1394. В основном используется для подключения внешних корпусов с жёсткими дисками к компьютерам — корпус содержит чип моста 1394—ATA. При этом скорость передачи данных может достигать 27 МБ/с, что превышает скорость USB 2.0 как интерфейса к устройствам хранения данных, равную примерно 43 МБ/с, однако гораздо ниже таковой для USB 3.0.

Поддерживается в ОС семейства Windows с Windows 98 и по сей день. Также поддерживается в популярных ОС семейства UNIX.

MiniDV-видеокамеры [ править | править код ]

Исторически первое использование шины. Используется и по сей день как средство захвата фильмов с MiniDV в файлы. Возможен и захват с камеры на камеру.

Видеосигнал, идущий по 1394, идёт практически в том же формате, что и хранится на видеоленте. Это упрощает камеру, снижая требования к ней по наличию памяти.

В ОС Windows подключённая по 1394 камера является устройством DirectShow. Захват видео с такого устройства возможен в самых разнообразных приложениях — Adobe Premiere, Ulead Media Studio Pro, Windows Movie Maker. Существует также огромное количество простейших утилит, способных выполнять только этот захват. Возможно также и использование тестового инструмента Filter Graph Editor из свободно распространяемого DirectShow SDK.

Использование 1394 c miniDV положило конец проприетарным платам видеозахвата.

Отладчики [ править | править код ]

Интересным свойством контроллеров 1394 является способность читать и писать произвольные адреса памяти со стороны шины без использования процессора и ПО. Это проистекает из богатого набора асинхронных транзакций 1394, а также из её структуры адресации.

Эта возможность чтения и редактирования памяти через 1394 без помощи процессора послужила причиной использования 1394 в двухмашинном отладчике ядра Windows — WinDbg. Такое использование существенно быстрее последовательного порта, но требует ОС не ниже Windows XP с обеих сторон. Также возможность используется в отладчиках для других ОС, например, Firescope для Linux [8] .

Организация устройств IEEE 1394 [ править | править код ]

Устройства IEEE 1394 организованы по трёхуровневой схеме — Transaction, Link и Physical, соответствующие трём нижним уровням модели OSI.

  • Transaction Layer — маршрутизация потоков данных с поддержкой асинхронного протокола записи-чтения.
  • Link Layer — формирует пакеты данных и обеспечивает их доставку.
  • Physical Layer — преобразование цифровой информации в аналоговую для передачи и наоборот, контроль уровня сигнала на шине, управление доступом к шине.
Читайте также:  Код страны 351 чей

Связь между шиной PCI и Transaction Layer осуществляет Bus Manager. Он назначает вид устройств на шине, номера и типы логических каналов, обнаруживает ошибки.

Данные передаются кадрами длиной 125 мкс. В кадре размещаются временные слоты для каналов. Возможен как синхронный, так и асинхронный режимы работы. Каждый канал может занимать один или несколько временных слотов. Для передачи данных устройство-передатчик просит предоставить синхронный канал требуемой пропускной способности. Если в передаваемом кадре есть требуемое количество временных слотов для данного канала, поступает утвердительный ответ, и канал предоставляется.

Спецификации FireWire [ править | править код ]

IEEE 1394 [ править | править код ]

В конце 1995 года IEEE принял стандарт под порядковым номером 1394. В цифровых камерах Sony интерфейс IEEE 1394 появился раньше принятия стандарта и под названием iLink.

Интерфейс первоначально позиционировался для передачи видеопотоков, но пришёлся по нраву и производителям внешних накопителей, обеспечивая превосходную пропускную способность высокоскоростных дисков.

Скорость передачи данных — 98,304, 196,608 и 393,216 Мбит/с, которые округляют до 100, 200 и 400 Мбит/с. Длина кабеля — до 4,5 м.

IEEE 1394a [ править | править код ]

В 2000 году был утверждён стандарт IEEE 1394а. Был проведён ряд усовершенствований, что повысило совместимость устройств.

Было введено время ожидания 1/3 секунды на сброс шины, пока не закончится переходный процесс установки надёжного подсоединения или отсоединения устройства.

IEEE 1394b [ править | править код ]

В 2002 году появляется стандарт IEEE 1394b с новыми скоростями: S800 — 800 Мбит/с и S1600 — 1600 Мбит/с. Соответствующие устройства обозначаются FireWire 800 или FireWire 1600, в зависимости от максимальной скорости.

Изменились используемые кабели и разъёмы. Для достижения максимальных скоростей на максимальных расстояниях предусмотрено использование волоконно-оптического кабеля: пластмассового — для длины до 50 метров, и стеклянного — для длины до 100 метров.

Несмотря на изменение разъёмов, стандарты остались совместимы, что позволяет использовать переходники.

12 декабря 2007 года была представлена спецификация S3200 [9] с максимальной скоростью 3,2 Гбит/с. Для обозначения данного режима используется также название «beta mode» (схема кодирования 8B10B (англ.) русск. (англ.) ). Максимальная длина кабеля может достигать 100 метров.

IEEE 1394.1 [ править | править код ]

В 2004 году увидел свет стандарт IEEE 1394.1. Этот стандарт был принят для возможности построения крупномасштабных сетей и резко увеличивает количество подключаемых устройств до гигантского числа — 64 449 [10] .

IEEE 1394c [ править | править код ]

Появившийся в 2006 году стандарт 1394c позволяет использовать витопарный кабель категории 5e (такой же, как и для сетей Ethernet). Возможно использовать параллельно с Gigabit Ethernet, то есть использовать две логические и друг от друга не зависящие сети на одном кабеле. Максимальная заявленная длина — 100 м, Максимальная скорость соответствует S800 — 800 Мбит/с.

Разъёмы [ править | править код ]

Существует четыре (до IEEE 1394c — три) вида разъёмов для FireWire:

Введение

IEEE 1394 или Firewire — это последовательная высокоскоростная шина, предназначенная для обмена цифровой информацией между компьютером и другими электронными устройствами. Благодаря невысокой цене и большой скорости передачи данных эта шина становится новым стандартом шины ввода-вывода для персонального компьютера. Ее изменяемая архитектура и одноранговая топология делают Fireware идеальным вариантом для подключения жестких дисков и устройств обработки аудио- и видеоинформации. Эта шина также идеально подходит для работы мультимедийных приложений в реальном времени. В этом материале приведены некоторые общие сведения о стандарте IEEE 1394.

Зачем нужен новый интерфейс

Прежде всего, посмотрите на заднюю стенку своего компьютера. Там можно найти множество всяких разъемов: последовательный порт для модема, принтерный порт для принтера, разъемы для клавиатуры, мыши и монитора, SCSI-интерфейс, предназначенный для подключения внешних носителей информации и сканеров, разъемы для подключения аудио и MIDI устройств, а также для устройств захвата и работы с видеоизображениями. Это изобилие сбивает с толка пользователей и создает беспорядок из соединительных кабелей. Причем, нередко производители ноутбуков используют и другие типы коннекторов.

Новый интерфейс призван избавить пользователей от этой мешанины и к тому же имеет полностью цифровой интерфейс. Таким образом, данные с компакт-дисков и цифровых магнитофонов смогут передаваться без искажений, потому что в настоящее время эти данные сначала конвертируются в аналоговый сигнал, а затем обратно оцифровываются устройством-получателем сигнала. Кабельное телевидение, радиовещание и видео CD передают данные также в цифровом формате.

Цифровые устройства генерируют большие объемы данных, необходимые для передачи качественной мультимедиа-информации. Например:

Высококачественное видео
Цифровые данные = (30 frames / second) (640 x 480 pels) (24-bit color / pel) = 221 Mbps

Видео среднего качества
Цифровые данные = (15 frames / second) (320 x 240 pels) (16-bit color / pel) = 18 Mbps

Высококачественное аудио
Цифровые данные = (44,100 audio samples / sec) (16-bit audio samples) (2 audio channels for stereo) = 1.4 Mbps

Аудио среднего качества
Цифровые данные = (11,050 audio samples / sec) (8-bit audio samples) (1 audio channel for monaural) = 0.1 Mbps

Обозначение Mbps — мегабит в секунду.

Для решения всех этих проблем и высокоскоростной передачи данных была разработана шина IEEE 1394 (Firewire).

IEEE 1394 — высокоскоростная последовательная шина

Стандарт поддерживает пропускную способность шины на уровнях 100, 200 и 400 Мбит/с. В зависимости от возможностей подключенных устройств одна пара устройств может обмениваться сигналами на скорости 100 Мбит/с, в то время как другая на той же шине — на скорости 400 Мбит/с. В начале следующего года будут реализованы две новые скорости — 800 и 1600 Мбит/с, которые в настоящее время предлагаются как расширение стандарта. Такие высокие показатели пропускной способности последовательной шины практически исключают необходимость использования параллельных шин, основной задачей которых станет передача потоков данных, например несжатых видеосигналов, внутри компьютера.

Таким образом, Firewire удовлетворяет всем вышеперечисленным требованиям, включая:

  • Цифровой интерфейс — позволяет передавать данные между цифровыми устройствами без потерь информации
  • Небольшой размер — тонкий кабель заменяет груду громоздких проводов
  • Простота в использовании — отсутствие терминаторов, идентификаторов устройств или предварительной установки
  • Горячее подключение — возможность переконфигурировать шину без выключения компьютера
  • Небольшая стоимость для конечных пользователей
  • Различная скорость передачи данных — 100, 200 и 400 Мбит/с
  • Гибкая топология — равноправие устройств, допускающее различные конфигурации
  • Высокая скорость — возможность обработки мультимедиа-сигнала в реальном времени
  • Открытая архитектура — отсутствие необходимости использования специального программного обеспечения

Благодаря этому шина IEEE 1394 может использоваться с:

  • Компьютерами
  • Аудио и видео мультимедийными устройствами
  • Принтерами и сканерами
  • Жесткими дисками, массивами RAID
  • Цифровыми видеокамерами и видеомагнитофонами

Простейшая система для видеоконференций, построенная на шине IEEE 1394, использующая два 15 fps аудио/видео канала загрузит всего третью часть 100Mbps интерфейса 1394. Но, в принципе, для этой задачи возможно и использование 400Mbps интерфейса.

Кабель IEEE 1394

Шесть контактов FireWire подсоединены к двум проводам, идущим к источнику питания, и двум витым парам сигнальных проводов. Каждая витая пара и весь кабель в целом экранированы.

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. (Они намерены добавить свою разработку к стандарту.) Этот так называемый AV-разъем будет связывать небольшие устройства, как "листья" с "ветками" 1394.

Читайте также:  Как оптимизировать игру на юнити

Гнездо разъема имеет небольшие размеры. Ширина его составляет 1/10 ширины гнезда разъема SCSI, у него всего шесть контактов (у SCSI — 25 или 50 разъемов).

К тому же кабель 1394 тонкий — приблизительно в три раза тоньше, чем кабель SCSI. Секрет тут прост — ведь это последовательная шина. Все данные посылаются последовательно, а не параллельно по разным проводам, как это делает шина SCSI.

Топология

Стандарт 1394 определяет общую структуру шины, а также протокол передачи данных и разделения носителя. Древообразная структура шины всегда имеет "корневое" устройство, от которого происходит ветвление к логическим "узлам", находящимся в других физических устройствах.

Корневое устройство отвечает за определенные функции управления. Так, если это ПК, он может содержать мост между шинами 1394 и PCI и выполнять некоторые дополнительные функции по управлению шиной. Корневое устройство определяется во время инициализации и, будучи однажды выбранным, остается таковым на все время подключения к шине.

Сеть 1394 может включать до 63 узлов, каждый из которых имеет свой 6-разрядный физический идентификационный номер. Несколько сетей могут быть соединены между собой мостами. Максимальное количество соединенных шин в системе — 1023. При этом каждая шина идентифицируется отдельным 10-разрядным номером. Таким образом, 16-разрядный адрес позволяет иметь до 64449 узлов в системе. Поскольку разрядность адресов устройств 64 бита, а 16 из них используются для спецификации узлов и сетей, остается 48 бит для адресного пространства, максимальный размер которого 256 Терабайт (256х1024 4 байт) для каждого узла.

Конструкция шины удивительно проста. Устройства могут подключаться к любому доступному порту (на каждом устройстве обычно 1 — 3 порта). Шина допускает "горячее" подключение — соединение или разъединение при включенном питании. Нет также необходимости в каких-либо адресных переключателях, поскольку отсутствуют электронные адреса. Каждый раз, когда узел добавляется или изымается из сети, топология шины автоматически переконфигурируется в соответствии с шинным протоколом.

Однако есть несколько ограничений. Между любыми двумя узлами может существовать не больше 16 сетевых сегментов, а в результате соединения устройств не должны образовываться петли. К тому же для поддержки качества сигналов длина стандартного кабеля, соединяющего два узла, не должна превышать 4,5 м.

Протокол

Интерфейс позволяет осуществлять два типа передачи данных: синхронный и асинхронный. При асинхронном методе получатель подтверждает получение данных, а синхронная передача гарантирует доставку данных в необходимом объеме, что особенно важно для мультимедийных приложений.

Протокол IEEE 1394 реализует три нижних уровня эталонной модели Международной организации по стандартизации OSI: физический, канальный и сетевой. Кроме того, существует "менеджер шины", которому доступны все три уровня. На физическом уровне обеспечивается электрическое и механическое соединение с коннектором, на других уровнях — соединение с прикладной программой.

На физическом уровне осуществляется передача и получение данных, выполняются арбитражные функции — для того чтобы все устройства, подключенные к шине Firewire, имели равные права доступа.

На канальном уровне обеспечивается надежная передача данных через физический канал, осуществляется обслуживание двух типов доставки пакетов — синхронного и асинхронного.

На сетевом уровне поддерживается асинхронный протокол записи, чтения и блокировки команд, обеспечивая передачу данных от отправителя к получателю и чтение полученных данных. Блокировка объединяет функции команд записи/чтения и производит маршрутизацию данных между отправителем и получателем в обоих направлениях.

"Менеджер шины" обеспечивает общее управление ее конфигурацией, выполняя следующие действия: оптимизацию арбитражной синхронизации, управление потреблением электрической энергии устройствами, подключенными к шине, назначение ведущего устройства в цикле, присвоение идентификатора синхронного канала и уведомление об ошибках.

Чтобы передать данные, устройство сначала запрашивает контроль над физическим уровнем. При асинхронной передаче в пакете, кроме данных, содержатся адреса отправителя и получателя. Если получатель принимает пакет, то подтверждение возвращается отправителю. Для улучшения производительности отправитель может осуществлять до 64 транзакций, не дожидаясь обработки. Если возвращено отрицательное подтверждение, то происходит повторная передача пакета.

В случае синхронной передачи отправитель просит предоставить синхронный канал, имеющий полосу частот, соответствующую его потребностям. Идентификатор синхронного канала передается вместе с данными пакета. Получатель проверяет идентификатор канала и принимает только те данные, которые имеют определенный идентификатор. Количество каналов и полоса частот для каждого зависят от приложения пользователя. Может быть организовано до 64 синхронных каналов.

Шина конфигурируется таким образом, чтобы передача кадра начиналась во время интервала синхронизации. В начале кадра располагается индикатор начала и далее последовательно во времени следуют синхронные каналы 1, 2… На рисунке изображен кадр с двумя синхронными каналами и одним асинхронным.

Оставшееся время в кадре используется для асинхронной передачи. В случае установления для каждого синхронного канала окна в кадре шина гарантирует необходимую для передачи полосу частот и успешную доставку данных.

Резюме

Таким образом, в скором будущем, на задней панели компьютера можно будет увидеть выходы всего двух последовательных шин: USB для низкоскоростных применений и Firewire — для высокоскоростных. Причем путь в жизнь у шины IEEE 1394 произойдет гораздо быстрее, чем у USB. В этом случае производители программных продуктов и аппаратуры действуют сообща. Уже сейчас доступны различные виды устройств с шиной Firewire, поддержка этой шины будет встроена в операционную систему Windows 98 и в ближайшем будущем ведущие производители чипсетов для PC встроят поддержку этой шины в свои продукты. Так что 1998 год станет годом Firewire.

IEEE 1394 (FireWire, i-Link) представляет собой последовательную высокоскоростную шину для обмена информацией между ПК и прочими устройствами.

Каждый крупный производитель имеет собственный стандарт:

  • Apple — FireWire
  • Sony — i.LINK
  • Yamaha — mLAN
  • TI — Lynx
  • Creative — SB1394

Интерфейс IEEE 1394 был разработан в конце 80-х годов (в начале 90-х компания Apple создала свою платформу FireWare), он является стандартом интерфейса для высокоскоростных коммуникаций и изохронной передачи данных в режиме реального времени. Интерфейс 1394 очень сопоставим с USB, нередко эти технологии рассматриваются вместе, хотя USB имеет и большую долю рынка. Компания Apple впервые включила FireWire в некоторые свои модели компьютеров только в 1999 году, а с 2000 года большинство компьютеров Apple оснащалось FireWire-портами. IEEE 1394 изменил паралелльный SCSI во многих приложениях, в силу более низкой стоимости внедрения и простоты, а также более гибкой кабельной системы.

IEEE 1394 это High-Definition Audio-Video Network Alliance (HANA) стандарт подключения для A/V (audio/visual) компонента комуникации. FireWire также доступен в беспроводной связи, оптической и коаксиальной, с использованием изохронных протоколов.

FireWire — это название высокоскоростной серийной шины от компании Apple. Apple инициировали разработку данной шины в 1986 году, она велась специальной рабочей группой, которая в значительной степени финансировалась компанией Apple, хотя у них были и другие партнеры по поддержке этой группы, в частности, Texas Instruments, Sony, Digital Equipment Corporation, IBM и INMOS/SGS Thomson.

На 2007 год, IEEE 1394 является композитом четырех документов: оригинального IEEE Std. 1394-1995, исправленного IEEE Std. 1394a (2000), IEEE Std. 1394b (2002) исправленного, и исправленного IEEE Std. 1394c (2006). 12 июня 2008 года, все эти поправки, а также некоторые технические обновления, были включены в заменяющий все предыдущие стандарт IEEE Std. 1394.

Конкуренты из Sony тоже не сидели на месте и создали продукт под названием "i.LINK". Он является аналогом FireWire, но имеет меньший разъем и только четыре сигнальных проводника. Это в дальнейшем использовалось в 1394a, порт часто маркируется пометками типа "S100" или "S400" — для обозначения скорости Мбит/с.

Во многом IEEE 1394 предпочтительнее USB, хотя тот, в свою очередь, более распространен, поскольку технология IEEE 1394 обладает большей скоростью и различными возможностями распределения элеткроэнергии.

Тесты показывают, что устойчивость скорости передачи данных у FireWire выше, чем у USB 2.0, но ниже, чем у USB 3.0.

Читайте также:  Гудит вызывная панель видеодомофона

Однако, основной барьер в широком распространении FireWire по мировому рынку ИТ состоит в том, что он более высокозатратен в сравнении с USB-интерфейсом, что является определяющим фактором в пользовательском выборе. На рынке компьютерной периферии себестоимость является основным барьером к успеху.

Кабель IEEE 1394 — это две витые пары (А и B), имеющие распайку типа A к B на одной стороне, и на другой стороне — типа B к A. Не исключается и проводник питания, хотя он и не обязателен.

Устройство может иметь до 4 разъемов, одна топология может включать в себя до 64 устройств, максимальная длина пути топологии — 16. Топология имеет древовидную структуру, отсутствуют замкнутые петли.

При подключении/отключении устройства происходит сброс шины, после чего устройства самостоятельно определяют главное, как правило, таковым оказывается соседнее. Когда главное устройство найдено, определяется и логическая направленность каждого отрезка кабеля — к главному, либо же от главного. После этого устройствам присваиваются номера, затем возможно исполнение обращений к устройствам.

В момент раздачи номеров по шине пускается трафик пакетов. Каждый пакет содержит в себе число портов на устройстве и ориентацию каждого порта. Прием пакетов осуществляет контроллер 1394, а стек драйверов строит карту топологии и скоростей.

Довольно распространенными стандартами являются RFC 2734 — это IP поверх 1394, а также RFC 3146 — IPv6 поверх 1394. Эти стандарты поддерживались операционными системами Windows XP и Windows Server 2003. Windows Vista уже не поддерживала этот стандарт, но существует реализация сетевого стека в альтернативных драйверах, выпущенных компанией Unibrain. IEEE 1394 поддерживается многими операционными системами семейства UNIX.

Данный стандарт не осуществляет эмуляцию Ethernet над 1394, он применяет другой протокол ARP, но при этом эмуляция Ethernet над 1394 была включена во FreeBSD.

Cтандарт SBP-2 предполагает использование SCSI поверх 1394, он в большинстве своем, применяется с целью подключения внешних жестких дисков к ПК, его корпус содержит чип моста 1394-ATA. Скорость передачи данных достигает показателя 27 Мб/с, что несущественно превышает скорость USB 2.0 (22 Мб/с) Однако эти показатели не могут сравниться с характеристиками USB 3.0.

В 1998 году компании-разработчики, в числе которых был и Microsoft, всерьез размышляли об идее обязательности 1394 для любого ПК, об использовании 1394 внутри корпуса, а не только как внешнего интерфейса. Выпускались даже специальные контроллеры с разъемом, направленным внутрь корпуса. Кроме того, рассматривалась идея Device Bay, подразумевающая наличие отсека для устройства со встроенным разъемом 1394 и возможностью «горячей» замены.

По сути, 1394 предлагался как альтернативный вариант ATA (вместо текущего SATA). Но эти идеи так и не получили реализации, поскольку лицензионная политика Apple требовала выплат за каждый чип контроллера.

IEEE 1394 активно используется и сегодня как средство захвата фильмов с MiniDV. Возможен захват как в файлы, так и с камеры на камеру. Формат при этом практически сохраняется. Это значительно упрощает систему, снижая требования по наличию памяти. С тех пор, как 1394 начал применяться в miniDV, это положило конец проприетарным платам видеозахвата.

Контроллеры 1394 облалдают одним уникальным свойством. Это возможность читать/писать произвольные адреса памяти со стороны шины, причем, не задействуя при этом процессор и ПО. Это связано с широким набором асинхронных транзакций и со структурой адресации.

Чтение/редактирование памяти посредством 1394 без применения процессора послужили причиной внедрения 1394 в двухмашинный отладчик ядра Windows (WinDbg). Это позволило существенно увеличить скорость процессов, в сравнении с последовательным портом, однако, данная функция требует наличия операционной системы не ниже Windows XP, причем с обеих сторон. Такая же возможность применяется в отладчиках и других операционных систем (firescope, например).

Схемы организации устройств IEEE 1394

Организованы с использованием 3-уровневой схемы: Transaction, Link и Physical. Эти уровни соответствуют трем нижним уровням модели OSI.

  • Transaction Layer — маршрутизация потоков данных с поддержкой асинхронного протокола записи-чтения.
  • Link Layer — формирование пакетов данных, обеспечение их доставки.
  • Physical Layer — преобразование цифровой информации в аналоговую (и наоборот) в целях передачи, контроль уровня сигнала на шине, управление доступом.
  • Bus Manager обеспечивает связь между шиной PCI и Transaction Layer, он назначает вид устройств, номера и типы логических каналов на шине. Кроме того, он обнаруживает ошибки.

Информация передается кадрами в125 мкс длиной. Кадр содержит временные слоты для каналов. Доступно два режима работы (синхронный и асинхронный). На каждый канал приходится один или несколько временных слотов. Передача данных осуществляется благодаря устройству-передатчику, которое делает запрос на открытие синхронного канала необходимой пропускной способности. Если передаваемый кадр обладает требуемым количеством временных слотов для данного канала, поступает утвердительный ответ и канал становится доступным.

Данный стандарт был принят в конце 1995 года. Первоначально интерфейс рассматривался в целях передачи видеопотоков, но впоследствии пришелся по нраву также производителям внешних накопителей, тем самым обеспечив высокую пропускную способность для современных HDD. В настоящее время большинство системных плат и ноутбуков поддерживают данный интерфейс.

Скорость передачи данных — 98,304, 196,608 и 393,216 Мбит/с. Их округляют до 100, 200 и 400 Мбит/с, соответственно. Длина кабеля достигает 4,5 м.

В 2000 году был утвержден стандарт IEEE 1394а. Был проведен ряд усовершенствований, что повысило совместимость устройств. Было введено время ожидания 1/3 секунды на сброс шины, пока не закончится переходный процесс установки надежного подсоединения или отсоединения устройства.

Cтандарт IEEE 1394 был представлен в 2002 году. Своим появлением он ознаменовал появление и новых скоростей: S800 — 800 Мбит/с и S1600 — 1600 Мбит/с. Устройства, соответственно, имеют обозначение FireWire 800 и FireWire 1600, в зависимости от максимальной скорости.

Также претерпели изменения и используемые кабели с разъемами. Для достижения максимальных скоростей на максимальных расстояниях предусмотрено использование оптики (пластмасса — длина до 50 метров, стекло— длина до 100 метров). Несмотря на то, что разъемы изменились, стандарты сохранили свою совместимость, что позволяет использовать переходники.

12 декабря 2007 года была представлена версия S3200, обладающая максимальной скоростью 3,2 Гбит/с. Данный режим обозначается «beta mode» (схема кодирования 8B10B). Максимальная длина кабеля составляет 100 метров.

В 2004 году появился стандарт IEEE 1394.1. Он был принят для построения крупномасштабных сетей, резко увеличивая количество подключаемых устройств до 64 449.

Стандарт 1394c появился в 2006 году. Он позволяет применять кабель Cat 5e от Ethernet. Также возможно его использование параллельно с Gigabit Ethernet, объединение двух логических и друг от друга независящих сетей в один кабель. Максимальная длина — 100 м. Максимальная скорость S800 — 800 Мбит/с.

Существуют четыре вида разъемов для FireWire:

  • 4pin (IEEE 1394a без питания) устанавливается на ноутбуках и видеокамерах. Витая пара для передачи сигнала и вторая витая пара — для приема.
  • 6pin (IEEE 1394a) имеет дополнительно два провода для питания.
  • 9pin (IEEE 1394b) имеет дополнительно два контакта для экранов витых пар. Один дополнительный контакт для резерва.
  • RJ-45 (IEEE 1394c).
  • Возможность перестройки конфигурации шины без выключения компьютера;
  • Вариации скорости передачи данных — 100, 200 и 400 Мбит/с в стандарте IEEE 1394/1394a, дополнительно 800 и 1600 Мбит/с в стандарте IEEE 1394b и 3200 Мбит/с в спецификации S3200;
  • Равноправие устройств, с различными конфигурациями (взаимосвязь устройств без участия компьютера);
  • Возможность обработки мультимедиа-сигнала в реальном времени;
  • Поддержка изохронного трафика;
  • Поддержка атомарных операций;
  • Нет необходимости использовать специальное программное обеспечение;
  • Питание имеется прямо на шине;
  • Возможность подключения до 63 устройств.

Где применяется шина IEEE 1394?

  • При создании компьютерной сети;
  • При подключении аудио/видео мультимедийных устройств;
  • При подключении принтеров и сканеров;
  • При подключении жёстких дисков, массивов RAID.
Ссылка на основную публикацию
Что делать если отключился звук на компьютере
Мы зарегистрировали подозрительный трафик, исходящий из вашей сети. С помощью этой страницы мы сможем определить, что запросы отправляете именно вы,...
Фотографии купе в поезде
Интересный фотоотчет о поездке на одном из первых рейсов двухэтажных поездов. Смотрим далее, как все устроено внутри таких двухэтажных вагонов...
Фотография с самым большим разрешением в мире
Представляем вашему вниманию нашу подборку самых больших фотографий в мире. Для их просмотра вам будет необходим FlashPlayer. Его можно скачать...
Что делать если полетели драйвера видеокарты
Распространенная ошибка в Windows 7 и реже в Windows 10 и 8 — сообщение «Видеодрайвер перестал отвечать и был успешно...
Adblock detector