Шина IEEE 1394 — FireWire

Общая информация о физическом уровне

Физический уровень PHY (Physical Layer) IEEE 1394 обеспечивает связь узлов в единую шину. Физический уровень стандарта определяет механические характеристики соединительных разъемов, а также требования к их характеристикам передачи сигналов. В стандарте определено несколько типов разъемов, соответствующих применяемым кабелям. В 1394b в физическом уровне введено дополнительное разделение: введен подуровень PMD (Physical Medium Dependent), зависящий от используемой среды передачи (разновидностей медных и оптических кабелей).

В современной редакции стандарта IEEE 1394 фигурирует два типа сигнализации — традиционная DS-сигнализация шин 1394 и 1394a и бета-сигнализация, введенная в IEEE 1394b. Эти типы используют разные схемы сигнального кодирования — DS-кодирование и кодирование 8B10B; бета-сигнализация допускает и разнообразие типов среды передачи (электрические и оптические кабели). Все эти различия в основном сосредоточены на физическом уровне.

Физический уровень выполняет кодирование и декодирование сигналов состояния шины и потоков данных. В многопортовых узлах он обеспечивают и трансляцию сигналов между своими портами.

Физический уровень узла обеспечивает функционирование шины (включая трансляцию сигналов и отработку автоконфигурирования) без участия и даже при отключенном LINK-уровне (и вышестоящих). Узел может и не иметь LINK-уровня — его многопортовый PHY будет выполнять функции кабельного сетевого концентратора-повторителя.

Физический уровень отвечает за кабельное питание — его подачу или потребление. На физическом уровне может быть организована гальваническая развязка узлов. Для DS-сигнализации эта развязка реализуется в интерфейсе PHY-LINK, для бета-сигнализации развязка возможна в сигнальных цепях кабеля.

Первый вариант физического интерфейса шины был определен в IEEE 1394–1995 и в дополнениях 1394a–2000 не претерпел существенных изменений. В этом варианте каждое кабельное соединение состоит из двух пар сигнальных электрических проводов и, дополнительно, пары проводов для подачи питания. Обе сигнальные пары используются для двунаправленной передачи сигналов, дифференциальных и линейных. При передаче данных по одной паре узел передает данные в последовательном коде, по другой — стробы. Этот режим получил название DS-Mode (DataStrobe), он обеспечивает простой механизм синхронизации приемника и передатчика при любой скорости обмена. Для служебной сигнализации (например, об обнаружении подключения/отключения узла) используется сигнализация постоянным током. Кроме того, требуется различать несколько уровней напряжения для сигнализации скорости. Из-за этого гальваническая развязка узлов на уровне кабельного интерфейса оказывается невозможной.

В IEEE 1394b введен режим сигнализации Beta-Mode, в котором используются две встречные однонаправленные сигнальные линии. Примененный метод сигнального кодирования 8B/10B избавляет от постоянной составляющей сигнала; избыточность кодирования позволяет использовать «лишние» символы для специальной сигнализации. Приемнику не требуется распознавать несколько уровней сигнала. Это позволяет использовать как электрическую, так и оптическую передачу, а для электрической передачи возможна полная гальваническая развязка приемников и передатчиков через импульсные трансформаторы. Порты 1394b могут быть универсальными «двуязычными» (bilingual), поддерживающими оба режима, или чисто бета-портами.

Яндекс.Метрика