Интерфейс PHY-LINK 1394 и 1394a

Подробности

Родительская категория: Шина IEEE 1394 — FireWire

Категория: Взаимодействие с физическим уровнем шины IEEE 1394

Интерфейс PHY–LINK изображен на рисунке ниже, назначение сигналов раскрыто в следующей таблице. Интерфейс содержит небольшое количество сигналов, и именно для этих сигналов и возможно введение гальванической развязки.

На рисунке приведены сигналы для обоих вариантов шины — кабельной и кроссшины. Описание интерфейса, приведенное ниже, относится к самому распространенному варианту — кабельной шине. В этом варианте не используются (отсутствуют) сигналы Clk25 и Bacкlplane.

Для кросс-шины в интерфейсе LINK-PHY сигнал SClk имеет пониженную частоту (24,756 или 12,288 МГц для S50 и S25 соответственно); для идентификации используемой частоты введен сигнал Clk25 (0 — 12,288 МГц, 1 — 24,576 МГц). Признаком подключения LINK-уровня к Backplane PHY является дополнительный сигнал Backplane (от PHY к LINK’у).

Таблица. Сигналы интерфейса LINK-PHY

Сигнал	Назначение
D[0:7]	Двунаправленная шина данных. На S100 используются только линии D[0:1], на S200 — D[0:3], на S400 — D[0:7]
Ctl[0:1]	Состояние интерфейса
LReq	Link Request, последовательный интерфейс, по которому LINK инициирует запрос к PHY (для передачи пакетов и обращения к регистрам)
SClk	Синхронизация (49,152 МГц) для вышеприведенных сигналов. Источник меняет состояние сигнала по спаду SClk, приемник фиксирует состояние по фронту SClk
LPS	Link Power Status, признак активности (включения) LINK-уровня
LinkOn	Сигнал для включения LINK-уровня
Direct	Признак непосредственного соединения LINK-PHY (нет дифференцирования сигналов)

Интерфейсом управляет PHY; LINK может посылать запросы только в определенных состояниях интерфейса. Право передачи информации по двунаправленным линиям данных LINK получает от PHY. Текущее состояние интерфейса (использование шины данных) определяется сигналами Ctl[0:1] в соответствии с со следующей таблицей.

Таблица. Состояние интерфейса LINK-PHY

Ctl[0:1]	Состояние интерфейса
	Линиями Ctl[0:1] управляет PHY:
00	Idle — нет активности (LINK может посылать запрос)
01	Status — PHY по шине данных посылает информацию о событиях или ответ на запрос чтения регистра
10	Receive — PHY передает LINK-уровню пакет, принимаемый с шины, или генерируемый им (PHY-пакет), или пакет ответа на запрос к регистрам PHY
11	Grant — PHY передает LINK’у право использования шины данных
	Линиями Ctl[0:1] управляет LINK:
00	Idle — нет активности: LINK завершил передачу и отдает управление интерфейсом уровню PHY
01	Hold — LINK удерживает шину, готовясь к передаче пакета (или после передачи пакета, собираясь послать следующий без повторного арбитража)
10	Transmit — LINK передает данные PHY (для передачи в шину или обращения к регистрам PHY)
11	Не используется

В состоянии Status PHY по линиям данных D[0:1] за два такта передает 4 бита состояния (Stat[0:1] в первом такте и Stat[2:3] во втором

Таблица. Состояние, сообщаемое PHY

Бит	Значение
0	ARB_RESET_GAP — обнаружение зазора сброса арбитража (указание на начало нового интервала справедливости)
1	SUBACTION_GAP — обнаружение нормального зазора арбитража (можно запрашивать право посылки очередного асинхронного пакета)
2	BUS_RESET_START — обнаружение сброса на шине
3	PHY_INTERRUPT — прерывание от PHY, причина уточняется чтением PHY-регистра 0101b. Возможные события: обнаружение петли во время идентификации дерева; обнаружение снижения питающего напряжения (ниже 7,5 В); обнаружение тайм-аута арбитража; обнаружение изменения напряжения смещения

 

Доступ к регистрам PHY

Обращение к регистрам PHY (см. далее) через запросы от LINK разрешено в любом состоянии интерфейса, за исключением времени, когда PHY занят обработкой предыдущего запроса чтения. Запросы обращения к регистрам выполняются всегда, их может отменить только сигнал сброса. Запрос передается в последовательном коде по линии LReq. Для запросов обращения к регистрам PHY в теле передается адрес регистра, а в запросе записи — и сами данные записи. В запросе чтения в битах [4:7] передается адрес запрашиваемого регистра, бит 8=0 — стоп бит. В запросах записи после адреса в битах [8:15] передается записываемый байт. Ответ на запрос чтения регистра передается по линиям D[0:1] в состоянии Status за 8 тактов (передаются 16 бит). За первые 2 такта передается текущее значение состояния, далее передается 4-битный адрес регистра и 8 бит считанных данных.

Параллельный интерфейс B PHY-LINK 1394b

В IEEE 1394b параллельный интерфейс между физическим уровнем и LINK-уровнем модифицирован для поддержки высоких скоростей и бета-режима, и этот вариант интерфейса называется B PHY-LINK. Схема интерфейса приведена на следующем рисунке, назначение сигналов — в следующей таблице. Этот интерфейс обеспечивает передачу данных на скоростях вплоть до S800. Здесь в шине данных всегда используются все 8 бит, а при передаче на более низких скоростях байты данных растягиваются до 2, 4 или 8 тактов. Интерфейс может работать и в традиционном режиме (1394/1394a), при этом он синхронизируется от линии PClk (она будет играть роль SCLK), частота этого сигнала становится 49,152 МГц. Сигналы LClk и PInt при этом не используются.

 

Таблица. Сигналы интерфейса LINK-PHY 1394b

Сигнал	Назначение
D[0:7]	Двунаправленная шина, по которой передаются данные, код скорости и тип запроса. Данные от PHY синхронизируются по PClk, данные от LINK — по LClk
Pint	PHY Interrupt, линия для последовательной передачи информации о состоянии PHY, содержимого регистров и прерываний по событиям
Ctl[0:1]	Состояние (фаза) интерфейса синхронизируется по PClk, когда интерфейсом управляет PHY, и по LClk, когда интерфейсом управляет LINK
LReq	Link Request, последовательный интерфейс, по которому LINK инициирует запрос к PHY (для передачи пакетов и обращения к регистрам) Синхронизируется по LClk
PClk	Синхронизация (98,304 МГц) для сигналов, передаваемых от PHY. Источник синхронизации — PHY
LClk	Синхронизация для сигналов, передаваемых от LINK. Сигнал вырабатывается LINK’ом из PClk и совпадает с ним по частоте
LPS	Lint Power Status, признак активности (включения) LINK-уровня
LinkOn	Сигнал для включения LINK-уровня
Beta_Mode_link	Признак работы интерфейса в режиме 1394b (при отсутствии сигнала интерфейс работает в режиме 1394a)
Direct	Признак непосредственного соединения LINK-PHY (нет дифференцирования сигналов)

Интерфейсом управляет PHY или LINK, текущее состояние интерфейса (использование шины данных) определяется сигналами Ctl[0:1] в соответствии с таблицей ниже. По сравнению с 1394a интерфейс изменен в том, что все обращения к регистрам PHY происходят без использования шины данных: записываемые данные передаются по линии LReq, а считываемые данные и прерывания от PHY приходят по линии PInt.

Таблица. Состояние интерфейса B PHY-LINK (1394b)

Ctl[0:1]	Состояние интерфейса
	Линиями Ctl[0:1] управляет PHY:
00	Idle — нет активности (дежурное состояние)
01	Status — PHY по шине данных посылает информацию о состоянии шины
10	Receive — PHY передает LINK-уровню пакет, принимаемый с шины
11	Grant — PHY передает LINK’у право использования шины данных
	Линиями Ctl[0:1] управляет LINK:
00	Idle — нет активности: LINK завершил передачу и отдает управление интерфейсом уровню PHY
01	Transmit — LINK передает данные PHY
10	Не используется
11	Hold/More_Info — LINK удерживает шину, готовясь к передаче пакета. В конце передачи пакета указывает на передачу следующего запроса

Данные, принимаемые и передаваемые по параллельной шине, растягиваются на n-тактов, в зависимости от скорости передачи: для S100 n = 8, для S200 n = 4, для S400 n = 2, для S800 каждый байт передается только в одном такте (n = 1). Более высокие скорости данным интерфейсом не поддерживаются.

Запросы LINK к PHY в 1394b

Подробности

Родительская категория: Шина IEEE 1394 — FireWire

Категория: Взаимодействие с физическим уровнем шины IEEE 1394

Запрос от LINK к PHY посылается в последовательном виде по линии LReq. Обобщенный формат запроса приведен на рисунке, по сравнению с запросами традиционного интерфейса он усложнен. Запрос начинается с единичного старт-бита (LReq0 = 1) и завершается нулевым стоп-битом. За старт-битом следует код типа запроса (биты RT[0:3], см. таблицу), за которым следуют поля, необходимые для данного типа запроса:

• бит RFMT (Request Format) определяет формат запроса: 0 — явно не задан, 1 — B-формат;
• поле RS[0:3] (Request Speed) определяет скорость: 0000 — S100, 0010 — S200, 0100 — S400, 0110 — S800 (остальные значения зарезервированы);
• поле RA[0:3] содержит адрес регистра PHY;
• поле RD[0:7] (Request Data) содержит записываемые данные.

В ответ на запросы передачи PHY, выиграв арбитраж, предоставляет LINK’у право на передачу пакета. По запросу записи в регистр PHY выполняется соответствующая операция, никакого ответа не предусматривается. В ответ на запрос чтения регистра PHY данные (и адрес) будут переданы по линии Pint.

Обучение английскому языку через интернет топ 60 курсов английского языка. Желтая бумага для принтера офисная цветная бумага для принтера.

Таблица. Запросы LINK к PHY

Код запроса RT[0:3]	Назначение	Требуемые поля
0000	Резерв
0001	PH_IMMED_REQ, немедленный запрос передачи (для посылки пакета квитирования)	RF, RS
0010	PH_NEXT_EVEN, запрос очередной передачи асинхронного пакета в четной фазе интервала справедливости	RF, RS
0011	PH_NEXT_ODD, запрос очередной передачи асинхронного пакета в нечетной фазе интервала справедливости	RF, RS
0100	PH_CURRENT, запрос очередной передачи асинхронного пакета в текущей фазе интервала справедливости	RF, RS
0101	Резерв
0110	PH_ISOCH_REQ_EVEN, запрос передачи изохронного пакета в четном периоде	RF, RS
0111	PH_ISOCH_REQ_ODD, запрос передачи изохронного пакета в нечетном периоде	RF, RS
1000	PH_CYC_START_REQ, запрос передачи пакета начала цикла	RF, RS
1001	Резерв
1010	PH_REG_READ, запрос чтения регистра PHY	RA
1011	PH_REG_WRITE, запрос записи в регистр PHY	RA, RD
1100	PH_ISOCH_PHASE_EVEN, сообщение от LINK’а (не мастера циклов) о приеме пакета начала цикла с четной фазой, обеспечивает синхронизацию LINK’а и PHY, если последний изза ошибки не принял маркер Cycle Start
1101	PH_ISOCH_PHASE_ODD, то же для нечетной фазы
1110	PH_CYCLE_START_DUE, сообщение от LINK’а (не мастера циклов) о приеме уведомления о начале цикла
1111	Резерв

Прием и передача пакета

Подробности

Родительская категория: Шина IEEE 1394 — FireWire

Категория: Взаимодействие с физическим уровнем шины IEEE 1394

Прием пакета

Прием пакета иллюстрирует рисунке. После индикации начала приема (Data_On) принимается байт скорости SPD, определяющий также и формат (см. таблицу ниже). Далее принимаются байты данных — пакет, передаваемый по шине.

 

Во время индикации начала приема по шине данных передается байт ST, сообщающий состояние шины:

• ST[0] — Bus Reset, сброс шины;
• ST[1] — Arbitration Reset Gap Odd, признак зазора сброса арбитража и начала нового нечетного интервала справедливости;
• ST[2] — Arbitration Reset Gap Even, признак зазора сброса арбитража и начала нового четного интервала справедливости;
• ST[3] — Cycle Start Odd, признак начала нечетного цикла;
• ST[4] — Cycle Start Even, признак начала четного цикла;
• ST[5] — Subaction Gap, признак зазора арбитража. После сброса означает завершение сброса и инициализации шины.

Таблица. Кодирование скорости и формата принимаемого пакета

SPD[0:7]	Скорость, формат
0000 0000	S100 Legacy
0000 0001	S100 Beta
0000 0100	S200 Legacy
0000 0101	S200 Beta
0000 1000	S400 Legacy
0000 1001	S400 Beta
0000 1101	S800 Beta
1111 1111	DATA_ON, признак начала приема
Остальные значения	Резерв

 

Передача пакета

В ответ на запрос передачи пакета PHY, сигнализируя состояние Grant (Ctl[0:1] = 11), посылает LINK-уровню байт GT, в котором сообщает формат, скорость и тип разрешенной передачи. После этого он отдает управление интерфейсом LINK-уровню, указав состояние Grant (Ctl[0:1] = 11), а затем и прекращая управлять линиями Ctl[0:1] и D[0:7]. Теперь LINK устанавливает состояние Hold (Ctl[0:1] = 11), обозначая занятость интерфейса и шины, и начинает передавать пакет данных (состояние Transmit, Ctl[0:1] = 01). После передачи пакета LINK сигнализирует состояние MORE_INFO (Ctl[0:1] = 11), в котором по шине данных передается байт дополнительной информации AI[0:7]. В этом байте может присутствовать встроенный последующий запрос шины с указанием его формата, типа и скорости. После этого LINK указывает состояние Idle (Ctl[0:1] = 00), затем перестает управлять линиями Ctl[0:1] и D[0:7] и отдает управление PHY.

Получив право передачи пакета, LINK может послать только пакет, полностью удовлетворяющий свойствам, описанным байтом GT. Этот байт декодируется следующим образом:

• бит GT[0] задает тип формата: 0 — произвольный, 1 — B-формат;
• биты GT[1:3] задают тип гранта (пакета, разрешенного к передаче): 010 — изохронный, 101 — асинхронный, 110 — пакет начала цикла, 111 — немедленный (пакет квитирования), остальные значения зарезервированы;
• биты GT[5:6] задают скорость: 00 — S100, 01 — S200, 10 — S400, 11 — S800.

Байт дополнительной информации AI[0:7]содержит следующие поля:

• AI[0] — признак формата последующего запроса: 0 — произвольный, 1 — B-формат;
• AI[1:3] — тип встроенного запроса: 000 — нет запроса, 001 — PH_ISOCH_REQ_ODD, 010 — PH_ISOCH_REQ_EVEN, 011 — PH_CURRENT, 100 — PH_NEXT_EVEN, 101 — PH_NEXT_ODD, 110 — PH_CYC_START_REQ, 111 — резерв;
• AI[4] — признак последнего пакета в субакции;
• AI[5:6] — скорость для встроенного запроса: 00 — S100, 01 — S200, 10 — S400, 11 — S800;
• AI[7] — резерв.

Прием состояния PHY, прерываний и результатов чтения регистров

Подробности

Родительская категория: Шина IEEE 1394 — FireWire

Категория: Взаимодействие с физическим уровнем шины IEEE 1394

Состояние PHY, результаты чтения регистров и прерывания передаются последовательно по линии Pint (см. рисунок). Значения кодов индикации состояния раскрыты в таблице. Поля адреса считываемого регистра (RA) и считанных данных (RD) используются только при индикации результатов чтения. Индикация результатов чтения может быть как запрошенной LINK’ом, так и неожиданной для него (чтение по инициативе PHY).

Таблица. Посылки состояния PHY

Код индикации состояния ST[0:2]	Назначение	Требуемые поля
000	NOP, нет индикации состояния	–
001	PHY_INTERRUPT, прерывание от PHY (тайм-аут конфигурирования из-за петли, пропадание кабельного питания, событие порта или тайм-аут арбитража)	–
010	PHY_REGISTER_SOL, результат чтения регистра по запросу LINK’а	RA, RD
011	PHY_REGISTER_UNSOL, результат неожидаемого чтения регистра	RA, RD
100	PH_RESTORE_NO_RESET, инициализация интерфейса с сообщением об отсутствии сбросов шины, о которых не было сообщено LINK’у (или PHY начал процесс восстановления интерфейса)	–
101	PH_RESTORE_RESET, инициализация интерфейса с сообщением о сбросе шины, происшедшем за время пребывания интерфейса в состоянии Standby	–
110	Не используется (игнорируется LINK’ом)	–
111	Резерв	–