link0 link1 link2 link3 link4 link5 link6 link7 link8 link9 link10 link11 link12 link13 link14 link15 link16 link17 link18 link19 link20 link21 link22 link23 link24 link25 link26 link27 link28 link29 link30 link31 link32 link33 link34 link35 link36 link37 link38 link39 link40 link41 link42 link43 link44 link45 link46 link47 link48 link49 link50 link51 link52 link53 link54 link55 link56 link57 link58 link59 link60 link61 link62 link63 link64 link65 link66 link67 link68 link69 link70 link71 link72 link73 link74 link75 link76 link77 link78 link79 link80 link81 link82 link83 link84 link85 link86 link87 link88 link89 link90 link91 link92 link93 link94 link95 link96 link97 link98 link99 link100 link101 link102 link103 link104 link105 link106 link107 link108 link109 link110 link111 link112 link113 link114 link115 link116 link117 link118 link119 link120 link121 link122 link123 link124 link125 link126 link127 link128 link129 link130 link131 link132 link133 link134 link135 link136 link137 link138 link139

PersCom — Компьютерная Энциклопедия Компьютерная Энциклопедия

Шина IEEE 1394 — FireWire

Введение

Высокопроизводительная последовательная шина (High Performance Serial Bus) IEEE 1394 — FireWire создавалась как более дешевая и удобная альтернатива параллельным шинам (SCSI) для соединения равноранговых устройств. Шина позволяет связать до 63 устройств без применения дополнительной аппаратуры (хабов). Устройства бытовой электроники — цифровые камкордеры (записывающие видеокамеры), камеры для видеоконференций, фотокамеры, приемники кабельного и спутникового телевидения, цифровые видеоплееры (CD и DVD), акустические системы, цифровые музыкальные инструменты, а также периферийные устройства компьютеров (принтеры, сканеры, устройства хранения данных) и сами компьютеры могут объединяться в единую сеть. Шина не требует управления со стороны компьютера. Шина поддерживает динамическое реконфигурирование — возможность «горячего» подключения и отключения устройств. События подключения/отключения вызывают сброс и реинициализацию: определение структуры шины (дерева), назначение физических адресов всем узлам и, если требуется, выборы мастера циклов, диспетчера изохронных ресурсов и контроллера шины. Через доли секунды после сброса все ресурсы становятся доступными для последующего использования, и каждое устройство имеет полное представление обо всех подключенных устройствах и их возможностях. Благодаря наличию линий питания, интерфейсная часть устройства может оставаться подключенной к шине даже при отключении питания функциональной части устройства.

По инициативе VESA шина позиционируется как основа «домашней сети», объединяющей всю бытовую и компьютерную технику в единый комплекс. Эта сеть является одноранговой (peer-to-peer), чем существенно отличается от USB.

Основные свойства шины FireWire перечислены далее:

  • Равноранговость. Шина позволяет любым своим абонентам обмениваться данными друг с другом. Для организации обменов не требуется хост-компьютер (и его ресурсы — память и процессор), который мог бы стать «бутылочным горлом» при интенсивных обменах.
  • Универсальность. Шина обеспечивает передачу как асинхронного, так и изохронного трафика. Это позволяет объединять в единую сеть компьютеры, их периферийные устройства (принтеры, сканеры, устройства хранения) и цифровую аудио-видеотехнику.
  • Надежность. Шина обеспечивает контроль достоверности передачи, обработку и исправление ошибок.
  • Легкость установки и использования. Для начала работы достаточно соединить устройства, соблюдая несложные топологические правила.
  • Большое число соединяемых устройств. Одна шина может объединять до 63 устройств (узлов). Возможно объединение в единую сеть нескольких шин (формально — до 1024) с помощью мостов или коммутаторов.
  • Свободная топология. Устройства могут иметь один или несколько портов. Посредством унифицированных кабелей устройства соединяются произвольным образом, исключая лишь петлевые соединения. Ограничение — между любой парой конечных узлов должно быть не более 16 промежуточных узлов.
  • Большая протяженность. Длина одного кабельного сегмента, соединяющего пару устройств, может достигать 4,5 м. Ограничение — суммарная длина кабеля в одной шине не должна превышать 72 м.
  • Полная поддержка PnP с динамическим конфигурированием:  
  1. автоматическое конфигурирование. В процессе инициализации устройства шины автоматически организуются в иерархическую структуру (дерево) и самоидентифицируются (определяют свои номера узлов и предоставляют информацию о себе);
  2. поддержка «горячего» подключения-отключения. Любое событие подключения/отключения вызывает реинициализацию шины, после которой формируются новое дерево и новая нумерация узлов. Во время реинициализации «полезный» обмен данными прерывается, но время реконфигурирования невелико — менее 400 мс в старой шине и менее 200 мкс для 1394a.
  • Сосуществование на одной шине устройств с различными скоростями обмена. Для шины определен ряд стандартных скоростей: S100, S200, S400; в IEEE 1394b (2002 год) определены новые скорости: S800, S1600 и S3200. При обменах выбирается скорость, доступная узлам, вовлеченным в передачу.
  • Высокая скорость обмена и изохронные передачи. Даже на начальном уровне S100 (около 100 Мбит/с) по шине можно передавать одновременно два канала видео вещательного качества (30 кадров в секунду) и аудиосигнал с качеством CD (стерео).
  • Питание от шины. Шина обеспечивает питание устройств постоянным током до 1,5 А с напряжением 8–40 В.
  • Малое число цепей. В шине используются две экранированные витые пары для передачи сигналов и дополнительно пара проводов для питания от шины.
  • Возможность гальванической развязки. Компоненты физического уровня, электрически связанные с коннекторами и кабелями, могут быть развязаны по постоянному току от остальных компонентов устройства. В новых вариантах среды передачи IEEE 1394b возможна полная гальваническая развязка узла от кабеля и применение оптоволоконной связи.
  • Низкая цена компонентов и кабеля (по сравнению со SCSI).