Кабели и коннекторы бета-режима 1394b

Подробности

Родительская категория: Шина IEEE 1394 — FireWire

Категория: Физический уровень шины IEEE 1394

В IEEEE 1394b для бета-режима введены новые варианты среды передачи (см. таблицу): и соответствующие типы разъемов (см. рисунок).

Таблица. Варианты среды передачи для бета-режима IEEE 1394b

Среда	Дальность	S100	S200	S400	S800	S1600
UTP-5	100 м	-	-	-	-	-
POF	50 м	+	-	-	-	-
HPCF	100 м	+	-	-	-	-
MMF	100 м	-	+	+	+	+
STP	4,5 м	-	+	+	+	+

• UTP-5 (Unshielded Twisted Pair Cat 5) — неэкранированная витая пара категории 5 со стандартными коннекторами RJ-45, длина сегмента до 100 м. Параметры линии должны соответствовать стандарту на структурированные кабельные системы TIA-568 (или ISO 11801). Используются две пары проводов: контакты 1, 2 для TPB+ и TPB–; 7, 8 для TPA+ и TPA–. Порт должен поддерживать возможность перекрестного соединения: по умолчанию (No_Crossover) он передает сигнал по TPB и принимает по TPA. По управляющему запросу Crossover порт меняет назначение пар TPA и TPB. Питание через кабель UTP-5 не предусматривается. Кабель UTP подключается через разделительные трансформаторы, обеспечивающие гальваническую развязку, выдерживающую один из следующих тестов (на выбор):
     ---1500 В переменного тока 50–60 Гц в течение 1 мин;
     ---2250 В постоянного тока в течение 1 мин;
     ---последовательность из десяти импульсов чередующейся полярности амплитудой 2400 В с временами фронта и спада 1,2/50 мс;
• POF и HPCF — оптоволоконные варианты с разъемами PN (дуплексные, диаметр стержня 2,5 мм, шаг 10,16 мм). Передатчики — светодиоды с длиной волны 650 нм.:
     ---POF (Plastic Optical Fiber) — пара пластиковых волокон диаметром 1000 мкм со ступенчатым индексом преломления. Это самый дешевый вариант оптической связи на малых расстояниях;
     ---HPCF (Hard Polymer Clad Fiber) — пара твердых полимерных волокон диаметром 225 мкм с градиентным индексом преломления;
• MMF (Multi Mode Fiber) — пара многомодовых стеклянных волокон 50/125 мкм, Параметры линии должны соответствовать стандарту на структурированные кабельные системы TIA-568 (или ISO 11801). Разъемы — малогабаритные дуплексные LC. Передатчики — коротковолновые лазерные диоды с длиной волны 830–860 нм, выходная мощность не менее –10 дБм. Чувствительность приемников не хуже –16,5 дБм.;
• STP (Shielded Twisted Pair) — экранированные витые пары с более высокими характеристиками передачи, чем в прежних версиях IEEE 1394. Кабели для бетарежимов вплоть до S1600, обеспечивающие длину сегмента до 4,5 м, должны иметь витые пары калибра 25AWG; они имеют на оболочке маркировку «1394b 2PR/25AWG 2C/22AWG». Более тонкие пары (30AWG) обеспечивают длину до 2 м, они маркируются «1394b 2PR/30AWG 2C/26AWG». Для питания у них используются провода калибров 22AWG и 26AWG (больший номер калибра соответствует более тонким проводам).

Микросхемы PHY 1394b поддерживают любую среду передачи; соответствующие преобразования сигналов осуществляются в элементах PMD: RC-цепях для STP, трансформаторах для UTP и оптических трансиверах для POF, HPCF и MMF.

Порт с электрическим интерфейсом в бета-режиме (для STP или UTP) несложно преобразовать в оптический. Для этого требуется оптический трансивер, поддерживающий требуемую скорость передачи, и несложные схемы преобразования уровней сигналов. При использовании трансиверов с низковольтным псевдоЭСЛ интерфейсом (LV PECL) эти схемы содержат всего 8 резисторов, задающих смещение уровней сигналов трансиверов, и 4 разделительных конденсатора.

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.

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

Адресное пространство сети и узла

Подробности

Родительская категория: Шина IEEE 1394 — FireWire

Категория: Основная информация

Каждому узлу выделяется адресное пространство размером 256 Терабайт, которое является частью адресного пространства одной шины. Шин в системе может быть множество; все связанные шины объединяются в общее адресное пространство размером 16 Экзабайт (264 байт). Объединение шин осуществляется мостами; объединяться могут любые шины, отвечающие архитектуре CSR (как последовательные, так и параллельные). Формат адреса для IEEE 1394 приведен на рисунке ниже.

---

ВНИМАНИЕ!
в IEEE 1394 принято соглашение об адресации Big Endian: старший бит адреса имеет номер 0; адрес указывает на старший байт адресуемой структуры; последующие адреса относятся к байтам по убывающему старшинству. Типовой адресуемой едиицей является квадлет (quadlet) — 4-байтное (32-битное) число.
На рисунках старший бит квадлета (бит 0) изображается слева, по шине он передается первым.

---

Распределение адресного пространства узла изображено на следующем рисунке. Начальное пространство памяти (Initial Memory Space), занимающее большую часть пространства узла, используется для основного взаимодействия между устройствами, связанными шиной.

Приватное пространство (Private Space) размером 256 Мбайт используется для локальных нужд узла.

Пространство регистров (Register Space) имеет размер 256 Мбайт. Разрядность всех регистров — 32 бит. В дальнейшем описании в скобках указаны относительные адреса регистров; полный адрес (внутри узла) получается сложением относительного адреса и FFFF F000 0000h. Пространство регистров делится на две части:

• начальное пространство регистров узла (Initial Node Space) размером 2 Кбайт, используемое для общего конфигурирования и управления узлом. В него входят:

1. архитектурные регистры CSR (512 байт);
2. регистры последовательной шины (512 байт);
3. пространство памяти конфигурации (ROM Space), в котором отображается первый килобайт этой памяти. Если эта память имеет больший размер, то его продолжение «залезает» в начальное адресное пространство узла.

• Начальное пространство регистров блоков, входящих в данный узел (Initial Units Space), размером почти 256 Мбайт. Из этого пространства область 0800h–FFFCh в IEEE 1394 отводится под нужды последовательной шины. В частности, здесь располагаются:

1. у узла-диспетчера шины — карта топологии Topology_Map (1000–13FCh) и карта скоростей Speed_Map (2000–2FFCh);
2. у узлов, причастных к изохронному обмену, — регистры управления «штекерами» изохронных передач PCR (0900–09FFh);
3. Регистры FCP command frame (0B00–0CFC) и FCP responce frame (0D00–0EFC), определенные спецификацией IEC 61883-1/FDIS.

Типы транзакций

Подробности

Родительская категория: Шина IEEE 1394 — FireWire

Категория: Передача данных по шине IEEE 1394

Транзакции записи начинаются с пакета запроса, в котором передается полный адрес назначения, идентификатор источника, которому нужно будет послать ответ, и сами данные записи. Пакет ответа записи несет код результата выполнения.

Транзакции чтения в пакете запроса несут полный адрес назначения, длину запрашиваемого блока и идентификатор источника. Запрашиваемая длина определяется кодом типа транзакции (чтение квадлета или блока), а для чтения блока — полем длины. Пакет ответа чтения несет код результата выполнения и собственно данные чтения.

Блокированные транзакции чтения-модификации-записи в пакете запроса кроме адреса назначения несут значения аргумента и данных транзакции. Эти значения могут быть как 32, так и 64-битными (одинаковой длины), аргумент может и отсутствовать. Расширенный код транзакции задает тип выполняемой операции (таблица) и, соответственно, наличие или отсутствие аргумента. Поле длины определяет разрядность аргумента и данных и может принимать значение 4 (только 4-байтные данные), 8 (аргумент и данные по 4 байта или только данные размером 8 байт) или 16 (аргумент и данные по 8 байт). Пакет ответа по формату аналогичен ответу на чтение блока, где в поле данных возвращаются старые данные (считанные перед модификацией). Длина блока данных ответа может составлять 4 или 8 байт.

Расширенный код транзакции	Имя	Назначение
0000h	Резерв	Резерв
0001h	mask_swap	Биты целевой ячейки, которым соответствуют единичные значения в arg_value, заменяются на биты из data_value
0002h	compare_swap	Содержимое целевой ячейки заменяется на data_value, если ее прежнее значение совпадает с arg_value
0003h	fetch_add	Содержимое целевой ячейки складывается с data_value; числа рассматриваются как целые, целевой адрес указывает на самый старший байт числа (big endian)
0004h	litle_add	То же, но целевой адрес указывает на самый младший байт числа (litle endian)
0005h	bounded_add	Если содержимое целевой ячейки не равно arg_value, то она заменяется на сумму прежнего и data_value; иначе целевая ячейка не изменяется
0006h	wrap_add	Если содержимое целевой ячейки не равно arg_value, то она заменяется на сумму прежнего и data_value; иначе она заменяется на data_value
0007h	vendor	Назначение определяется разработчиком
0008-FFFFh	Резерв	Резерв