| IEEE 1394-gränssnitt | |
|---|---|
| Berättelse | |
| Utvecklaren | Äpple |
| Tagit fram | 1995 |
| Förskjuten | Blixt |
| Specifikationer | |
| Hot swap | Ja |
| Extern | Ja |
| Kabel | upp till 4,5 m |
| Slutsatser | 4, 6, 9 |
| Elektriska parametrar | |
| Max. Spänning | 30 V |
| Max. nuvarande | 1,5 A |
| Dataalternativ | |
| Bandbredd | 400-3200 Mbps (50-400 Mbps ) |
| Max. enheter | upp till 63 |
| Mediafiler på Wikimedia Commons | |
IEEE 1394 (FireWire [1] , i-Link) är en föråldrad seriell höghastighetsbussstandard utformad för att utbyta digital information mellan en dator och andra elektroniska enheter.
Olika företag marknadsför standarden under sina egna varumärken:
1986 beslutade medlemmar av Microcomputer Standards Committee att slå samman de olika versionerna av seriebussen ( Serial Bus ) som fanns vid den tiden.
1992 tog Apple över utvecklingen av gränssnittet .
1995 antogs IEEE 1394-standarden (teknologin i sig utvecklades mycket tidigare, före tillkomsten av Windows 95 , vilket visar den stora potentialen hos detta institut).
Runt 1998 utvecklade en grupp av företag, inklusive Microsoft, idén att kräva 1394 för vilken dator som helst och använda 1394 inuti höljet, inte bara utanför det. Det fanns till och med kontrollkort med en enda kontakt riktad inuti höljet. Det fanns också idén om Device Bay, det vill säga en enhetsfack med en 1394-kontakt inbyggd i facket och stöd för hot-swap.
Sådana trender kan ses i dåtidens Microsoft-material, avsedda för datorutvecklare. Man kan dra slutsatsen att 1394 erbjöds som en ersättning för ATA , det vill säga för den roll som för närvarande fylls av SATA .
Men dessa idéer var inte avsedda att förverkligas, och en av huvudorsakerna till detta resultat var Apples licenspolicy, som kräver betalningar för varje kontrollchip. Modeller av moderkort och bärbara datorer som introducerades på marknaden i början av 2010-talet stödde som regel inte längre FireWire-gränssnittet. Undantag presenterades i det smala översta IT-segmentet [2] [3] . Under andra hälften av 2010-talet ersattes FireWire helt av USB- och Thunderbolt -standarderna .
IEEE 1394-bussen kan användas för:
Kabeln består av 2 tvinnade par - A och B, lödda som A till B, och på andra sidan av kabeln - som B till A. En valfri strömledare är också möjlig.
Enheten kan ha upp till 4 portar (kontakter). Det kan finnas upp till 64 enheter i en topologi. Den maximala väglängden i topologin är 16. Topologin är trädliknande, slutna slingor är inte tillåtna.
När en enhet är ansluten och frånkopplad återställs bussen, varefter enheterna självständigt väljer huvudet från sig själva och försöker sätta denna "dominans" på en granne. Efter att ha bestämt huvudenheten blir den logiska riktningen för varje kabelsegment tydlig - till huvudenheten eller från huvudenheten. Därefter är det möjligt att distribuera nummer till enheter. Efter distributionen av nummer är det möjligt att utföra samtal till enheter.
Under distributionen av nummer på bussen flyter pakettrafik, som var och en innehåller antalet portar på enheten, orienteringen för varje port - inte ansluten / till huvudledningen / från huvudnätet, såväl som den maximala hastigheten för varje anslutning (2 portar och ett kabelsegment). 1394-styrenheten tar emot dessa paket, varefter förarstacken bygger en karta över topologin (kopplingar mellan enheter) och hastigheter (den sämsta hastigheten på vägen från styrenheten till enheten).
Bussverksamheten är uppdelad i asynkron och isokron.
Asynkrona operationer är att skriva/läsa ett 32-bitars ord, ett block av ord, såväl som atomoperationer. Asynkrona operationer använder 24-bitars adresser inom varje enhet och 16-bitars enhetsnummer (interbusbryggningsstöd). Vissa adresser är reserverade för huvudenhetens kontrollregister. Asynkrona operationer stödjer tvåfasexekvering - en begäran, ett mellansvar, sedan ett slutligt svar senare.
Isokrona operationer är överföringen av datapaket i en rytm strikt tidsinställd till 8 kHz-rytmen som ställts in av bussmastern genom att initiera "skriv till det aktuella tidsregistret"-transaktioner. Istället för adresser i isokron trafik används kanalnummer från 0 till 31. Kvitteringar tillhandahålls inte, isokrona operationer är enkelriktade sändningar.
Isokrona operationer kräver tilldelning av isokrona resurser - kanalnummer och bandbredd. Detta görs genom en atomär asynkron transaktion till vissa standardadresser för en av bussenheterna, vald som "isokron resurshanterare".
Förutom kabelimplementeringen av bussen beskriver standarden även en betald (implementeringarna är okända).
Det finns standarder RFC 2734 - IP över 1394 och RFC 3146 - IPv6 över 1394. Stöds i Windows XP och Windows Server 2003 . Support från Microsoft avbröts i Windows Vista , men det finns en implementering av FireNet- nätverksstacken i alternativa drivrutiner från Unibrain [5] [6] (version 6.00 släpptes i november 2012 [7] ).
Stöds av många UNIX-operativsystem (kräver vanligtvis en ombyggnad av kärnan med detta stöd).
Standarden inkluderar inte Ethernet- emulering över 1394 och använder ett helt annat ARP- protokoll . Trots detta inkluderades Ethernet-emulering över 1394 i FreeBSD OS och är OS-specifik.
Det finns en standard SBP-2 - SCSI över 1394. Den används främst för att koppla externa fodral med hårddiskar till datorer - fodralet innehåller ett 1394-ATA bryggchip. Samtidigt kan dataöverföringshastigheterna nå 27 MB/s, vilket överstiger hastigheten för USB 2.0 som gränssnitt till lagringsenheter, lika med cirka 43 MB/s, men mycket lägre än USB 3.0.
Det stöds i Windows OS-familjen från Windows 98 till denna dag. Det stöds också i populära OS i UNIX- familjen .
Historiskt sett den första användningen av ett däck. Används till denna dag som ett sätt att fånga filmer från MiniDV till filer. Kamera-till-kamera-fångst är också möjligt.
Videosignalen som går genom 1394 går i nästan samma format som den är lagrad på videobandet. Detta förenklar kameran och minskar minneskraven för den.
På Windows är en 1394-ansluten kamera en DirectShow -enhet . Att fånga video från en sådan enhet är möjligt i en mängd olika applikationer - Adobe Premiere , Ulead Media Studio Pro , Windows Movie Maker . Det finns också ett stort antal enkla verktyg som bara kan utföra denna fångst. Det är också möjligt att använda testverktyget Filter Graph Editor från den kostnadsfria DirectShow SDK.
Användningen av 1394 med miniDV markerade slutet på proprietära videoinspelningskort.
En intressant egenskap hos 1394-styrenheterna är möjligheten att läsa och skriva godtyckliga minnesadresser från busssidan utan användning av processor och mjukvara. Detta härrör från 1394:s rika uppsättning av asynkrona transaktioner, såväl som från dess adresseringsstruktur.
Denna förmåga att läsa och redigera minne till och med 1394 utan hjälp av processorn var anledningen till användningen av 1394 i dubbelmaskinsfelsökaren för Windows-kärnan - WinDbg . Denna användning är betydligt snabbare än en seriell port, men kräver ett operativsystem på minst Windows XP på båda sidor. Den här funktionen används också i debuggers för andra operativsystem, som Firescope för Linux [8] .
IEEE 1394-enheter är organiserade i ett trelagerschema - Transaktion, Länk och Fysisk, motsvarande de tre nedre lagren i OSI-modellen .
Kommunikation mellan PCI-bussen och transaktionslagret utförs av busshanteraren . Den tilldelar typen av enheter på bussen, nummer och typer av logiska kanaler, upptäcker fel.
Data överförs i 125 μs ramar. Tidsluckor för kanaler är placerade i ramen. Både synkrona och asynkrona driftsätt är möjliga. Varje kanal kan uppta en eller flera tidsluckor. För att överföra data ber sändarenheten om en synkron kanal med den erforderliga bandbredden. Om den sända ramen har det erforderliga antalet tidsluckor för en given kanal mottas ett jakande svar och kanalen beviljas.
I slutet av 1995 antog IEEE standarden under serienummer 1394. I Sonys digitalkameror dök IEEE 1394-gränssnittet upp före antagandet av standarden och kallades iLink.
Gränssnittet var ursprungligen placerat för videoströmning, men tillverkare av externa enheter har också hittat fördel, vilket ger utmärkt bandbredd för höghastighetsenheter.
Datahastigheterna är 98.304, 196.608 och 393.216 Mbps, vilket avrundar upp till 100, 200 och 400 Mbps. Kabellängd - upp till 4,5 m.
År 2000 godkändes standarden IEEE 1394a. Ett antal förbättringar har gjorts för att förbättra enhetskompatibiliteten.
En timeout på 1/3 sekund för bussåterställning har införts tills övergångsprocessen för att upprätta en säker anslutning eller frånkoppling av en enhet har slutförts.
2002 dyker IEEE 1394b-standarden upp med nya hastigheter: S800 - 800 Mbps och S1600 - 1600 Mbps. Kvalificerade enheter kallas FireWire 800 eller FireWire 1600, beroende på maxhastigheten.
Kablarna och kontakterna som används har ändrats. För att uppnå maximala hastigheter på maximala avstånd tillhandahålls användningen av fiberoptisk kabel : plast - för en längd på upp till 50 meter och glas - för en längd på upp till 100 meter.
Trots förändringen av kontakter förblev standarderna kompatibla, vilket tillåter användning av adaptrar.
Den 12 december 2007 presenterades specifikationen S3200 [9] med en maxhastighet på 3,2 Gbps. För att beteckna detta läge används även namnet "betaläge" (kodningsschema 8B10B (engelska) ). Den maximala kabellängden kan vara upp till 100 meter.
2004 släpptes standarden IEEE 1394.1. Denna standard antogs för att möjliggöra konstruktion av storskaliga nätverk och ökar dramatiskt antalet anslutna enheter till ett gigantiskt antal av 64 449 [10] .
Standarden 1394c , som introducerades 2006, tillåter användning av en tvinnad kabel i kategori 5e (samma som för Ethernet- nätverk ). Det är möjligt att använda parallellt med Gigabit Ethernet , det vill säga att använda två logiska och oberoende nätverk på en kabel. Den maximala deklarerade längden är 100 m. Maxhastigheten motsvarar S800 - 800 Mbps.
Det finns fyra (upp till IEEE 1394c - tre) typer av kontakter för FireWire:
| Datorbussar och gränssnitt | |
|---|---|
| Grundläggande koncept | |
| Processorer | |
| Inre | |
| Anteckningsböcker | |
| Driver | |
| Periferi | |
| Utrustningshantering | |
| Universell | |
| Videogränssnitt | |
| Inbyggda system | |
| IEEE- standarder | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nuvarande |
| ||||||
| Serie 802 |
| ||||||
| P-serien |
| ||||||
| Ersatt | |||||||
| |||||||