Шина IEEE 1394 — FireWire

Спецификации IEEE 1394

Стандарт для высокопроизводительной последовательной шины (High Performance Serial Bus), получивший официальное название IEEE 1394, был принят в 1995 году. Стандарт основан на шине FireWire, используемой фирмой Apple Computer еще с 1986 года в качестве дешевой альтернативы SCSI в своих компьютерах. Название FireWire («огненный провод») теперь применяется и к реализациям IEEE 1394, оно сосуществует с кратким обозначением: «1394». Другое название того же интерфейса — iLink, а иногда и Digital Link — используется фирмой Sony применительно к устройствам бытовой электроники. MultiMedia Connection — имя, используемое в логотипе 1394 High Performance Serial Bus Trade Association (1394TA).

К устройствам с интерфейсом IEEE 1394 относится большое количество спецификаций, описывающих не только собственно интерфейс последовательной шины, но и использование этой шины для транспортировки прикладных данных разного назначения, наборы команд и форматы данных. Основной источник информации по технологии, стандартам и продуктам — сайт ассоциации High Performance Serial Bus Trade Association (http://www.1394ta.org). Спецификация IEEE 1394 официально доступна через http://www.ieee.org (платно).

Документ IEEE 1394-1995 Standard for a High Performance Serial Bus определяет архитектуру шины, основанную на трехуровневой модели, и протоколы, обеспечивающие автоматическое конфигурирование, арбитраж и передачу изохронного и асинхронного трафика. В стандарте определены три возможные скорости передачи сигналов по кабелям: 98,304, 196,608 и 393,216 Мбит/с, которые округляют до 100, 200 и 400 Мбит/с и обозначаются как S100, S200 и S400 соответственно. Стандартизованы кабель и 6-контактный разъем, позволяющий передавать сигналы и питание.

В дополнении IEEE 1394a-2000 IEEE Standard for a High Performance Serial bus (Supplement) введен ряд усовершенствований:

  • приняты меры для сокращения потерь времени при подключении устройств;
  • введены механизмы ускоренного арбитража;
  • разрешена конкатенация (соединение) пакетов, передаваемых на разных скоростях;
  • расширены средства управления энергопотреблением и введена возможность приостановки и запрета портов;
  • введена возможность общения с регистрами PHY удаленного узла;
  • введен миниатюрный 4-контактный разъем (без питающих линий);
  • утвержден стандартный интерфейс PHY-LINK и возможная схема гальванической развязки в этом интерфейсе;
  • уточнены исходные спецификации ради обеспечения более высокого уровня совместимости реализаций стандарта.

Новых скоростей в этом стандарте не появилось; изменения вводились с учетом обеспечения обратной совместимости с устройствами, отвечающими исходному стандарту.

Дополнения IEEE 1394b (2002 год) в основном касаются повышения скорости и дальности передачи:

  • введены скорости S800, S1600 и архитектурная поддержка S3200;
  • введен новый (для 1394) метод сигнализации и соответствующий бета-режим работы портов. Для передачи используется пара встречных однонаправленных линий и кодирование 8B/10B, широко используемое в современных коммуникационных технологиях;
  • введен новый метод арбитража (BOSS), повышающий эффективность использования пропускной способности шины за счет исключения простоев шины (зазоров арбитража);
  • введены новые типы среды передачи для бета-режима:
  1. пара пластиковых или стеклянных оптических волокон для расстояний до 50 или до 100 м;
  2. кабель UTP-5 (используются 2 пары) с разъемами RJ-45 для расстояний до 100 м с трансформаторной гальванической развязкой.
  • Введен миниатюрный 9-контактный разъем для коротких дистанций, позволяющий передавать данные со скоростью до 3,2 Гбит/с и подавать питание по шине.

Совместимость с 1394 и 1394a обеспечивается «двуязычными» уровнями PHY, способными работать с разными методами сигнализации на своих разных портах. При этом возможно построение гибридной шины, состоящей из одного или нескольких «облаков» узлов с бета-сигнализацией, связанных друг с другом фрагментами с традиционной сигнализацией.

Проект стандарта P1394.1 относится к сетям, состоящим из нескольких шин IEEE 1394. Основа построения сети — двухпортовый мост, способный передавать трафик между соединяемыми шинами. При этом мост для процессов сброса и автоконфигурирования, прерывающих передачу полезного трафика на длительное время, изолирует шины друг от друга. Возможны и многопортовые мосты, которые с протокольной точки зрения являются комбинацией двухпортовых.

В основу IEEE 1394 положен протокол запросов-ответов архитектуры регистров управления и состояния для микрокомпьютерных шин, описанной в стандарте ISO/IEC 13213:1994 Control and Status Register Architecture for Microcomputer Busses (CSR-архитектура). Ревизия этого стандарта предполагается в проекте P1212r.

Ревизия касается возможностей бесконфликтного расширения форматов содержимого памяти конфигурации, а также регистров CSR. Планируется привести спецификацию CSR в соответствие с практикой ее использования.

К управлению энергопотреблением IEEE 1394 относится спецификация 1394 TA Power Spec, состоящая из трех частей:

  • Part 1: Cable Power Distribution — описание механизма подачи питания через кабельную шину, форматы структур данных и регистров, описывающих потребности в питании и возможности поставки питания на шину;
  • Part 2: Suspend/Resume — описание механизмов приостановки и возобновления работы отдельных портов и частей кабельной шины;
  • Part 3: Power State Management — описание четырех возможных уровней потребления узла и его блоков и механизмов управления сменой уровней.
Яндекс.Метрика