79 Вопрос

Последовательный высокоскоростной порт FireWires IEEE 1394

До появления FireWire для подключения различных внешних источников видеоряда использовались несовместимые оригинальные интерфейсные платы. Начало высокоскоростному интерфейсу было положено еще в 1986 году фирмой Apple. И только в 1995 году его следующая версия была стандартизована как IEEE 1394.

Свое название "Fire on the Wire" шина получила за свою высокую скорость 100 Мбит/сек. В дальнейшем стандарт был расширен, и рабочая скорость увеличилась до 400 Мбит/сек (для сравнения: передача видео 640x480 x 30 кадров x 3 байт/пиксел образует поток в 210 Мбит/сек). Аналогично USB, FireWire способна запитывать подключаемое устройство (8-40 В, до 1,5 А), и подключение устройств можно производить на ходу (hot-plug). Разъем имеет 6 контактов: 4 – 2 витых пары для двунаправленного обмена, 2 – питание.

Для не требующих питания устройств можно применять более экономичные 4-жильные кабели. В качестве системных устройств шины IEEE 1394 могут служить повторители, концентраторы и мосты. Такое разнообразие, по сравнению с USB, делает шину FireWire несколько гибче. Ограничение на количество подключенных устройств на одной сигнальной линии (до 63) и максимальное количество промежуточных узлов на пути запроса от одного устройства до другого (до 16) накладывает дополнительные условия на топологию шины. Но благодаря мостам имеется возможность объединять отдельные независимые сегменты шины. Всего с помощью мостов можно объединить до 1000 (!) разных сегментов в общую сеть на основе FireWire.

Передача данных в IEEE 1394 может происходить как в асинхронном, так и в синхронном режиме с заданной гарантированной скоростью передачи данных (очень важно для передачи в реальном времени: звук, видео).

Если устройство должно работать в синхронном режиме, оно резервирует для себя определенное место в кадре данных (длина кадра равна 125 мсек). Для этого рабочий квант времени передачи делится на зарезервированные участки и на остальное – для асинхронной передачи.

Интерфейс FireWire уже несколько лет применяется в цифровых (профессиональных и бытовых) видео- теле- камерах, магнитофонах и фотоаппаратах, которые можно самостоятельно соединять между собой без участия компьютера, благодаря возможностям IEEE 1394, и осуществлять цифровой видеомонтаж в реальном времени.

Существует и Гигабитный вариант IEEE 1394.2, в котором используется оптоволоконный соединительный кабель.

80 Вопрос

SCSI интерфейс (Small Computer System Interface)

В конце 70-х годов ассоциация Shugart Associates разработала спецификацию параллельной шины SASI (Shugart Associates Standard Interface). На основе нее в 1986 году комитет X3T9 разработал интерфейс SCSI (Small Computers System Interface).

Интерфейс SCSI используется как во внутренних устройствах, так и во внешних. По сути, контроллер SCSI позволяет не просто соединить устройства, а формирует своеобразную универсальную шину на системном уровне. Это позволяет устройствам производить обмен друг с другом, минуя центральный процессор.

SCSI интерфейс позволяет подключать одновременно до 7 устройств к одному контроллеру, а последние модификации – до 15. Каждое подключенное устройство получает свой номер, начиная с 0, а последний резервируется за контроллером. Данные передаются параллельно по нескольким сигнальным линиям (8-16).

Стандарт определяет два типа физического соединения. Для надежной передачи используется разностный сигнал, то есть каждая сигнальная линия представляет собой витую пару, изолированную от общего провода. Такой способ требует дорогого оборудования (много проводников в одном кабеле), но зато позволяет использовать длинные до 25 метров соединительные кабели.

При обычном способе длина ограничивается 6 метрами. Для предотвращения ошибок при передаче применяется модификация кода CRC, которая определяет одиночные, двойные, групповые (до 32) и другие типы ошибок. Кабель представляет собой плоский шлейф, имеющий 50-ти или 68-контактный разъем (одна из последних модификаций имеет 80 контактов). Большое количество версий SCSI-интерфейса является следствием его бурной эволюции.

Каждое SCSI устройство имеет два разъема: один для себя, второй для другого, и таким образом выполняет функцию повторителя. Если устройство последнее в цепочке, то во второй разъем вставляется ограничитель (терминатор), который поглощает переотражения сигнала. Высокая пропускная способность шины SCSI предопределила широкое распространение данного интерфейса в высокоскоростных профессиональных устройствах: сканерах, накопителях, матрицах накопителей и др.