Организации шины IEEE 1394 – FireWire
Информация - Компьютеры, программирование
Другие материалы по предмету Компьютеры, программирование
варианты их местоположения. Стандарт допускает и до 27 разъемов на одном устройстве, которое будет играть роль кабельного концентратора.
Допускается множество вариантов подключения устройств, но со следующими ограничениями:
между любой парой узлов может быть не более 16 кабельных сегментов;
длина сегмента стандартного кабеля не должна превышать 4,5 м;
суммарная длина кабеля не должна превышать 72 м (применение более качественного кабеля позволяет ослабить влияние этого ограничения);
топология не должна иметь петель, хотя в последующих ревизиях предполагается автоматическое исключение петель в "патологических" конфигурациях.
Стандартный кабель 1394 содержит 6-проводов, заключенных в общий экран, и имеет однотипные 6-контактные разъемы на концах (рисунок 2, а). Две витые пары используются для передачи сигналов (ТРА и ТРВ) раздельно для приемника и передатчика, два провода задействованы для питания устройств (8-40 В, до 1,5 А). В стандарте предусмотрена гальваническая развязка устройств, для чего используются трансформаторы (напряжение изоляции развязки до 500 В) или конденсаторы (в дешевых устройствах с напряжением развязки до 60 В относительно общего провода). Некоторые бытовые устройства имеют только один 4-контактный разъем меньшего размера (рисунок 2, б), у которого реализованы только сигнальные цепи. Эти устройства подключаются к шине через специальный переходной кабель только как оконечные (хотя возможно применение специальных адаптеров-разветвителей). В кабелях FireWire сигнальные пары соединяются перекрестно (таблица 1), поскольку все порты равноправны.
Рисунок 2 - Разъемы FireWire: а - 6-контактное гнездо, б - 4-контактное гнездо
Таблица 1. Соединительные кабели FireWire
Разъем АПроводОписаниеРазъем Б4-конт.6-конт.ЦепьЦепь6-конт.4-конт.-1PowerБелыйНерегулируемый DC; 30 В без нагрузкиPower1-2GNDЧерныйВозвратная земля питания и внутренний экран кабеляGND213TRB-ОранжевыйСкрученная пара B, дифференциальные сигналыТРА-5324ТРB+СинийСкрученная пара B, дифференциальные сигналыТРА+6435ТРА-КрасныйСкрученная пара A, дифференциальные сигналыТРВ-3146TРА+ЗеленыйСкрученная пара A, дифференциальные сигналыТРВ+42ОплеткаВнешнийЭкран кабеляОплетка
В версии 1394Ь, предусматриваются и новые варианты среды передачи:
кабель UTP категории 5 со стандартными коннекторами RJ-45 (используются две пары проводов), длина сегмента до 100 м - дешевый вариант для S100;
пластиковое оптоволокно (два волокна POF для небольших расстояний и HPCF для больших дистанций) - дешевый вариант для S200;
многомодовое оптоволокно (два волокна 50 мкм) - более дорогой вариант для будущих скоростей вплоть до S3200.
Каждое устройство, имеющее более одного разъема 1394, является повторителем. Сигнал, обнаруженный на входе приемника с любого разъема, ресинхронизируется по внутреннему тактовому генератору и выводится на передатчики всех остальных разъемов. Таким образом, осуществляется доставка сигналов от каждого устройства ко всем остальным и предотвращается накопление "дрожания" (jitter) сигнала, ведущее к потере синхронизации.
Стандарт 1394 определяет две категории шин:
кабельные шины;
кросс-шины (Backplane).
Шина backplane служит для обеспечения параллельной передачи данных, которая является альтернативой последовательной передачи данных между устройствами, подключенными к backplane. Кабельная шина представляет собой древовидную сеть, состоящую из шинных бриджей и узлов (кабельные устройства). 6-битовый идентификатор имени узла позволяет иметь до 63 узлов, подключенных к одному шинному бриджу; 10 битовый шинный идентификатор позволяет иметь до 1,023 бриджей в системе. Это означает, например, что до 63 устройства может быть подключено к одной карте адаптера 1394 в PC.
Каждый узел обычно имеет три разъема, хотя стандарт предусматривает от 1 до 27 разъемов на одно устройство уровня PHY. До 16 узлов может быть подключено к сети при схеме типа ромашки с помощью кабелей длиной 4.5 м. При этом суммарная длина кабелей оказывается равной 72 м. Шина 1394 может рассматриваться как plug-and-play шина.
Сеть может состоять из множества шин, соединенных мостами - специальными устройствами, осуществляющими передачу пакетов между шинами, фильтрацию трафика, а для соединения разнородных шин еще и необходимые преобразования интерфейсов. Интерфейсная карта шины FireWire для PC представляет собой мост PCI - 1394. Мостами являются также соединения кабельной шины 1394 с кросс-шинами периферийных устройств. Мосты могут соединять и кабельные шины, что расширяет топологические возможности соединения устройств.
Стандарт для кабеля 1394 определяет три базовые скорости передачи: 98.304, 196.608 и 393.216 Мбит/с. Пользователь DV устройства использует скорость S100, но большинство адаптеров 1394 PC поддерживают скорость S200. Скорость работы всей шины обычно является самой медленной; однако, если мастер шины (контроллер) использует Topology_Map и Speed_Map для специфицированной пары узлов, шина может поддерживать кратные (более высокие) скорости обмена для данной пары устройств.
Возможен изохронный и асинхронный обмен данными. Изохронный режим передачи шины 1394 обеспечивает гарантированную полосу и необходимую задержку при высокоскоростной передаче через несколько каналов. При сбросе шины или при включении изохронного режима узла, узел запрашивает полосу. Если нужная полоса недоступна, запрашивающее устройство периодически повторяет запросы.1394 является платформа независимым стандартом. Его характеристики превосх