2.5 Шина FireWire

Интерфейсы ПК

Официальная история последовательного интерфейса IEEE1394 (известного так же под названиями FireWire или i-Link началась с утверждения 12 декабря 1995 года документа, описывающего спецификацию 1394а. Ведущую роль в разработке стандарта сыграла компания Apple, которая сразу же сделала ставку на использование этого интерфейса в своих компьютерах. Значительную поддержку интерфейсу IEEE 1394 оказала индустрия бытовой электроники, внедрившая его в любительские видеокамеры формата DV. Сегодня любая D V - камера в обязательном порядке оснащается интерфейсом i-Link. В 2000 г. вышла версия протокола 1394а-2000, а в 2004 г. утверждена версия 1394b. Архитектура интерфейса IEEE1394 подразделяется на несколько уровней. На физическом уровне (Physical Layer) реализованы аппаратные компоненты, отвечающие за электрический интерфейс и управление физическим каналом. На этом уровне обеспечивается интерфейс организуются следующие процессы: • интерфейс среды (Media Interface), отвечающий за состояние сигнала, передаваемого по кабелям; • арбитраж (Arbitration) устройств; • кодирование/декодирование (Encode/Decode), то есть перевод данных в электрические сигналы и наоборот. На уровень выше физического расположен уровень канала (Link Layer). Здесь обрабатываются уже готовые пакеты данных. Именно этот уровень отвечает за пересылку данных и обеспечивает следующие процессы: • прием пакетов (Packet Receiver); • передача пакетов (Packet Transmitter); • контроль циклов (Cycle Control), в составе которых проходят пакеты. Физический и канальный уровни реализованы аппаратно. Они полностью отвечают за формирование сигнала из данных, формирование данных из сигнала, прием/передачу в нужное время и в нужное место. В принципе, первых двух уровней достаточно для организации синхронной передаче, когда не требуется контролировать содержание передачи.При асинхронной передаче необходимо подключать к работе дополнительные уровни. На сетевом уровне (Transaction Layer) происходит проверка полученных данных. Если ошибок не обнаружено (пакеты не потерялись и подтверждена их целостность), данные отправляются потребителю. Если обнаружена ошибка, происходит возврат на физический уровень и повторение передачи. Два любых устройства на шине IEEE 1394 образуют между собой соединение типа точка-точка (point-to-point). Кроме того, интерфейс позволяет объединять множество таких устройств и соединений в одну логическую сеть. Для этого на физическом уровне (physical layer) допускается иметь больше одного физического интерфейса на одном устройстве. Шина IЕЕЕ1394а в обычном режиме имеет теоретическую пропускную способность 98,304 Мбит/с. В режиме синфазного стробирования по фронту и спаду данные передаются 4-кратно в каждом такте, то есть пропускная способность достигает 400 Мбит/с. Спецификацией 1394b предусмотрено увеличение пропускной способности до 800 Мбит/с. Электрический интерфейс IEEE1394 рассчитан на высокие скорости передачи данных и подключение мощных потребителей. В кабеле данные передаются по двум витым парам, каждая из которых отдельно экранирована. Для надежности дополнительно экранируется и весь кабель. Кроме двух сигнальных пар, в кабеле предусмотрены две питающие жилы, которые могут обеспечить любое внешнее устройство током силой до 1,5 А и напряжением до 40 В.

На разъеме все контакты выведены в середину, а снаружи защищены толстым контуром из твердой пластмассы. В разъеме i-Link используется четырехконтактный разъем, не имеющий питающих линий. В спецификации 1394b описывается новый тип разъема, отвечающий современным требованиям. В целом можно признать, что интерфейс IEEE1394 прочно занял свою нишу в сфере компьютерной техники, особенно в профессиональных областях: видеообработка, сканеры, цифровая фототехника, внешние накопители и прочие устройства, требовательные к пропускной способности шины и параметрам электропитания. Однако НМСЛ со встроенным интерфейсом FireWire очень редки. Обычно интерфейс реализуется на системных платах с помощью отдельных микросхем или плат расширения.