1. Мережа поверх 1394 і FireNet [ правити | правити код ]
2. Зовнішні носії пам'яті [ правити | правити код ]
3. MiniDV-відеокамери [ правити | правити код ]
4. відладчики [ правити | правити код ]
5. IEEE 1394 [ правити | правити код ]
6. IEEE 1394a [ правити | правити код ]
7. IEEE 1394b [ правити | правити код ]
8. IEEE 1394.1 [ правити | правити код ]
9. IEEE 1394c [ правити | правити код ]

IEEE 1394 Interface

Тип Послідовна зв'язок Історія Розробник Apple Computer (Зараз Apple, Inc.) Розроблено +1995 Вироблено 1995 - 2013 витіснити Thunderbolt (2013) Специфікації Довжина до 4,5 м Ширина 1 Підключення на ходу Так Зовнішнє Так Макс. напруга 30 В Макс. ток 1,5 A Сигнал даних Так Смуга пропускання 400-3200 Мбіт / С (50-400 Мбайт / с) Висновки 4, 6, 9

IEEE 1394 (FireWire [1] , I-Link) - послідовна високошвидкісна шина , Призначена для обміну цифровою інформацією між комп'ютером і іншими електронними пристроями.

Різні компанії просувають стандарт під своїми торговими марками:

У 1986 році членами Комітету зі стандартів мікрокомп'ютерів (Microcomputer Standards Committee) прийнято рішення об'єднати існуючі в той час різні варіанти послідовної шини (Serial Bus).

У 1992 році розробкою інтерфейсу зайнялася Apple .

У 1995 році прийнятий стандарт IEEE 1394 (сама технологія була розроблена набагато раніше, до появи Windows 95 , Що показує великий потенціал даного інституту).

Близько 1998 року співдружність компаній, в тому числі Microsoft, розвивали ідею обов'язковості 1394 для будь-якого комп'ютера і використання 1394 всередині корпусу, а не тільки поза ним. Існували навіть карти контролерів з одним роз'ємом, спрямованим всередину корпусу. Також існувала ідея Device Bay, тобто відсіку для пристрою з вбудованим в відсік роз'ємом 1394 і підтримкою гарячої заміни.

Такі тенденції простежуються в матеріалах Microsoft тієї пори, призначених для розробників комп'ютерів. Можна зробити висновок, що 1394 пропонували як заміну ATA , Тобто на роль, нині виконувану SATA .

Але цим ідеям не судилося втілитися, і однією з головних причин такого результату була ліцензійна політика компанії Apple, що вимагає виплат за кожен чіп контролера. Моделі системних плат і ноутбуків, представлені на ринку початку 2010-х років, як правило, вже не підтримують інтерфейс FireWire. Винятки представлені в вузькому топовом IT-сегменті [2] [3] .

• Гаряче підключення - можливість переконфігурувати шину без виключення комп'ютера.
• Різна швидкість передачі даних - 100, 200 і 400 Мбіт / с в стандарті IEEE 1394 / 1394a, додатково 800 і 1600 Мбіт / с в стандарті IEEE 1394b і 3200 Мбіт / с в специфікації S3200.
• Гнучка топологія - рівноправність пристроїв, що допускає різні конфігурації (можливість «спілкування» пристроїв без комп'ютера).
• Висока швидкість - можливість обробки мультимедіа-сигналу в реальному часі
• Підтримка ізохронного трафіку [4] .
• підтримка атомарних операцій - порівняння / обмін, атомарному збільшення (операції сімейства LOCK - compare / swap, fetch / add і т. Д.).
• Відкрита архітектура - відсутність необхідності використання спеціального програмного забезпечення.
• Наявність харчування прямо на шині (малопотужні пристрої можуть обходитися без власних блоків живлення). До 1,5 А і напруга від 8 до 40 вольт.
• Підключення до 63 пристроїв.

Шина IEEE 1394 може використовуватися для:

Кабель являє собою 2 кручені пари - А і B, розпаяні як A до B, а на іншій стороні кабелю - як B до A. Також можливий необов'язковий провідник харчування.

Пристрій може мати до 4 портів (роз'ємів). В одній топології може бути до 64 пристроїв. Максимальна довжина шляху в топології - 16. Топологія деревоподібна, замкнуті петлі не допускаються.

При приєднанні і від'єднанні пристрою відбувається скидання шини, після якого пристрою самостійно вибирають з себе головне, намагаючись звалити це «верховенство» на сусіда. Після визначення головного пристрою стає ясна логічна спрямованість кожного відрізка кабелю - до головного або ж від головного. Після цього можлива роздача номерів пристроїв. Після роздачі номерів можливе виконання звернень до пристроїв.

Під час роздачі номерів по шині йде трафік пакетів, кожен з яких містить в собі кількість портів на пристрої, орієнтацію кожного порту - не підключено / до головного / від головного, а також максимальну швидкість кожної зв'язку (2 порту і відрізок кабелю). Контролер 1394 приймає ці пакети, після чого стік драйверів будує карту топології (зв'язків між пристроями) і швидкостей (найгірша швидкість на шляху від контролера до пристрою).

Операції шини діляться на асинхронні і ізохронні.

Асинхронні операції - це запис / читання 32-бітного слова, блоку слів, а також атомарні операції. Асинхронні операції використовують 24-бітові адреси в межах кожного пристрою і 16-бітові номера пристроїв (підтримка межшінних мостів). Деякі адреси зарезервовані під найголовніші керуючі регістри пристроїв. Асинхронні операції підтримують двофазне виконання - запит, проміжну відповідь, потім пізніше остаточну відповідь.

Ізохронні операції - це передача пакетів даних в ритмі, строго приуроченому до ритму 8 КГц, що задається провідним пристроєм шини шляхом ініціації транзакцій «запис в регістр поточного часу». Замість адрес в ізохронними трафіку використовуються номери каналів від 0 до 31. Підтверджень не передбачено, ізохронні операції є одностороннє мовлення.

Ізохронні операції вимагають виділення ізохронних ресурсів - номера каналу і смуги пропускання. Це робиться атомарної асинхронної транзакцією на якісь стандартні адреси одного з пристроїв шини, обраного як «менеджер ізохронних ресурсів».

Крім кабельної реалізації шини, в стандарті описана і наплатная (реалізації невідомі).

Мережа поверх 1394 і FireNet [ правити | правити код ]

існують стандарти RFC 2734 - IP поверх 1394 і RFC 3146 - IPv6 поверх 1394. Підтримувалися в ОС Windows XP і Windows Server 2003 . Підтримка з боку Microsoft припинено в ОС Windows Vista , Однак існує реалізація мережевого стека FireNet в альтернативних драйвери від компанії Unibrain [5] [6] (Версія 6.00 вийшла в листопаді 2012 року [7] ).

Підтримується в багатьох ОС сімейства UNIX (зазвичай потрібно Перезбірка ядра з цією підтримкою).

Стандарт не має на увазі емуляцію Ethernet над 1394 і використовує зовсім інший протокол ARP . Незважаючи на це, емуляція Ethernet над 1 394 була включена в ОС FreeBSD і є специфічною для даної ОС.

Зовнішні носії пам'яті [ правити | правити код ]

Існує стандарт SBP-2 - SCSI поверх 1394. В основному використовується для підключення зовнішніх корпусів з жорсткими дисками комп'ютерів - корпус містить чіп моста 1394-ATA. При цьому швидкість передачі даних може досягати 27 МБ / с, що перевищує швидкість USB 2.0 як інтерфейсу до пристроїв зберігання даних, що дорівнює приблизно 43 МБ / с, проте набагато нижче такої для USB 3.0.

Підтримується в ОС сімейства Windows з Windows 98 і до цього дня. Також підтримується в популярних ОС сімейства UNIX .

MiniDV-відеокамери [ правити | правити код ]

Історично перше використання шини. Використовується і донині як засіб захоплення фільмів з MiniDV в файли. Можливий і захоплення з камери на камеру.

Відеосигнал, що йде по 1394, йде практично в тому ж форматі, що і зберігається на відеозйомці. Це спрощує камеру, знижуючи вимоги до неї за наявністю пам'яті.

В ОС Windows підключена по 1394 камера є пристроєм DirectShow. Захоплення відео з такого пристрою можливий в найрізноманітніших додатках - Adobe Premiere , Ulead Media Studio Pro , Windows Movie Maker . Існує також величезна кількість найпростіших утиліт, здатних виконувати тільки цей захоплення. Можливо також і використання тестового інструменту Filter Graph Editor з вільно поширюваного DirectShow SDK .

Використання тисячі триста дев'яносто чотири c miniDV поклало кінець пропрієтарним платам відеозахоплення.

відладчики [ правити | правити код ]

Цікавою властивістю контролерів 1394 здатність читати і писати довільні адреси пам'яті з боку шини без використання процесора і ПО. Це випливає з багатого набору асинхронних транзакцій 1394, а також з її структури адресації.

Ця можливість читання і редагування пам'яті через +1394 без допомоги процесора послужила причиною використання +1394 в двомашинні отладчике ядра Windows - WinDbg . Таке використання істотно швидше послідовного порту, але вимагає ОС не нижче Windows XP з обох сторін. Також можливість використовується в відладчика для інших ОС, наприклад, Firescope для Linux [8] .

Пристрої IEEE 1394 організовані по трирівневої схемою - Transaction, Link і Physical, відповідні трьом нижнім рівням моделі OSI .

• Transaction Layer - маршрутизація потоків даних з підтримкою асинхронного протоколу запису-читання.
• Link Layer - формує пакети даних і забезпечує їх доставку.
• Physical Layer - перетворення цифрової інформації в аналогову для передачі і навпаки, контроль рівня сигналу на шині, управління доступом до шині.

Зв'язок між шиною PCI і Transaction Layer здійснює Bus Manager . Він призначає вид пристроїв на шині, номера і типи логічних каналів, виявляє помилки.

Дані передаються кадрами довжиною 125 мкс. У кадрі розміщуються тимчасові слоти для каналів. Можливий як синхронний, так і асинхронний режими роботи. Кожен канал може займати один або кілька тимчасових слотів. Для передачі даних пристрій-передавач просить надати синхронний канал необхідної пропускної спроможності. Якщо в переданому кадрі є необхідна кількість тимчасових слотів для даного каналу, надходить ствердну відповідь, і канал надається.

IEEE 1394 [ правити | правити код ]

В кінці 1995 року IEEE прийняв стандарт під порядковим номером 1394. У цифрових камерах Sony інтерфейс IEEE 1394 з'явився раніше ухвалення стандарту і під назвою iLink.

Інтерфейс спочатку позиціонувався для передачі відеопотоків, але припав до вподоби і виробникам зовнішніх накопичувачів, забезпечуючи чудову пропускну здатність високошвидкісних дисків.

Швидкість передачі даних - 98,304, 196,608 і 393,216 Мбіт / с, які округлюють до 100, 200 і 400 Мбіт / с. Довжина кабелю - до 4,5 м.

IEEE 1394a [ правити | правити код ]

У 2000 році був затверджений стандарт IEEE 1394а. Був проведений ряд удосконалень, що підвищило сумісність пристроїв.

Було введено час очікування 1/3 секунди на скидання шини, поки не закінчиться перехідний процес установки надійного приєднання або від'єднання пристрою.

IEEE 1394b [ правити | правити код ]

В 2002 році з'являється стандарт IEEE 1394b з новими швидкостями: S800 - 800 Мбіт / с і S1600 - 1600 Мбіт / с. Відповідні пристрої позначаються FireWire 800 або FireWire 1600, в залежності від максимальної швидкості.

Змінилися використовувані кабелі і роз'єми. Для досягнення максимальних швидкостей на максимальних відстанях передбачено використання волоконно-оптичного кабелю : пластмасового - для довжини до 50 метрів, і скляного - для довжини до 100 метрів.

Незважаючи на зміну роз'ємів, стандарти залишилися сумісні, що дозволяє використовувати перехідники.

12 грудня 2007 року була представлена ​​специфікація S3200 [9] з максимальною швидкістю 3,2 Гбіт / с. Для позначення даного режиму використовується також назва «beta mode» (схема кодування 8B10B (Англ.) (Англ.)). Максимальна довжина кабелю може досягати 100 метрів.

IEEE 1394.1 [ правити | правити код ]

У 2004 році побачив світ стандарт IEEE 1394.1. Цей стандарт був прийнятий для можливості побудови великомасштабних мереж і різко збільшує кількість пристроїв, що підключаються до гігантського числа - 64 449 [10] .

IEEE 1394c [ правити | правити код ]

З'явився в 2006 році стандарт 1394c дозволяє використовувати вітопарний кабель категорії 5e (Такий же, як і для мереж Ethernet ). Можливо використовувати паралельно з Gigabit Ethernet , Тобто використовувати дві логічні і один від одного не залежать мережі на одному кабелі. Максимальна заявлена ​​довжина - 100 м, максимальна швидкість відповідає S800 - 800 Мбіт / с.

Існує чотири (до IEEE 1394c - три) виду роз'ємів для FireWire:

• 4-контактний (IEEE 1394a без харчування) коштує на ноутбуках і відеокамерах. Вита пара (два контакти) для передачі сигналу (інформації) і друга кручена пара (ін. Два контакти) - для прийому.
• 6-контактний (IEEE 1394a). Додатково два дроти для живлення.
• 9-контактний (IEEE 1394b). Додатково два контакти для екранів кручених пар (прийому і передачі інформації). І ще один контакт - резерв.
• 8P8C (IEEE 1394c).