Шина IEEE 1394 — FireWire

Питание от шины

Для питания узлов постоянным током в кабелях IEEE 1394 предусмотрена отдельная пара проводов — VG (общий провод, GND) и VP (положительный полюс питания) с напряжением 8–40 В при токе до 1,5 А. В 1394a диапазон напряжений сужен до 8–33 В. Узлы могут быть источниками, потребителями питания или не пользоваться питанием от шины; их отношение к питанию сообщается в поле pwr пакета самоидентификации. В узлах-повторителях линии питания всех портов объединены. Узлы-источники питания подают напряжения на линию питания через ограничитель тока и диод, так что мощность, подаваемая от нескольких узлов, суммируется. При подключении узел сначала может потреблять от шины не более 1 Вт (1394a — 3 Вт), при этом обязательно должен быть включен уровень PHY. Уровни LINK и выше, как и прикладная часть устройства, могут потреблять дополнительную мощность, заявленную в поле pwr. Однако эти уровни будут включаться только по команде от диспетчера шины или диспетчера изохронных ресурсов. Каждый узел контролирует питание от шины: при напряжении выше 7,5 В он устанавливает бит PS (power status), сообщаемый в пакете самоидентификации. При падении уровня напряжения ниже 7,5 В физический уровень должен обнулить бит PS и уведомить об этом событии управляющее ПО.

Понятие классов питания (Power Class) относится к питанию узлов от кабельной шины IEEE 1394. Класс питания узла сообщается им в поле pwr пакета самоидентификации. В соответствии с классом питания возможны следующие конфигурации узла:

  • узел с автономным питанием (Self-Power), для которого возможно несколько вариантов:
         -----однопортовый узел не питается от шины и не подает питание сам (pwr = 0);
         -----многопортовый узел не питается от шины, не транслирует питание с других портов и не подает питание сам (pwr = 0);
         -----многопортовый узел не питается от шины, но транслирует питание с других портов (pwr = 4);
  • поставщик питания (Power Provider, pwr = 1, 2 или 3) — узел питается самостоятельно и подает на шину питание с указанием минимальной мощности;
  • альтернативный поставщик питания (Alternate Power Provider, pwr = 4) — узел может питаться от шины, а также может поставлять питание;
  • потребитель (Power Consumer, pwr = 5, 6 или 7) — узел (только однопортовый) питается от шины. До завершения конфигурирования мощность потребляет только PHY (не более 1 или 3 Вт). Верхние уровни (LINK и выше), требующие дополнительной мощности, узел включает только по команде от диспетчера.

Характеристики классов питания приведены в таблице. В 1394a и 1394b параметры потребления несколько отличаются от первоначальных определений 1394– 1995 и зарезервирован класс 5. Для класса 4 поставляемая мощность указывается в памяти конфигурации узла.

Таблица. Классы питания

Клас (pwr) Поставляет, Вт Потребляет, Вт (1394–1995) Потребляет, Вт (1394a, b)
PHY LINK PHY LINK
0 0 0 0 0 0
1 15 0 0 0 0
2 30 0 0 0 0
3 45 0 0 0 0
4 01 1 0 3 0
5 0 1 2 Резерв Резерв
6 0 1 5 3 3
7 0 1 9 3 7

{1 Для класса 4 поставляемая мощность указывается в памяти конфигурации узла.}


 

Каждой конфигурации соответствует своя схема соединения линий питания портов, собственного PHY и внутреннего (батарейного или сетевого) источника питания. Обобщенная схема питания узла приведена на рисунке ниже, для каждой из вышеприведенных конфигураций на схеме будут отсутствовать те или иные элементы.

Общие идеи следующие:

  • для многопортового узла следует предусмотреть питание PHY-уровня до последней возможности — это обеспечивает целостность шины (отключение питания PHY сегментирует шину, поскольку узел не сможет транслировать сигналы и трафик). Питание на PHY может подаваться и от кабеля, и от внутреннего источника (через диоды);
  • поставщик питания должен подавать питание на каждый порт через индивидуальные разделительные диоды и ограничители тока (рис. а). При этом каждый порт представляет отдельный домен питания (Power Domain);
  • альтернативный поставщик, обеспечивающий напряжение ниже 20 В, может и не обеспечивать разделения доменов (но индивидуальные ограничители тока обязательны);
  • узел с автономным питанием, транслирующий питание, при числе портов более двух должен иметь ограничители тока на каждый порт.

На рисунке в качестве ограничителей тока условно изображены плавкие предохранители. Реально, конечно же, используются или электронные ограничители, или самовосстанавливающиеся полупроводниковые предохранители.

 

Яндекс.Метрика