| IEEE 1394-grænseflade | |
|---|---|
| Historie | |
| Udvikler | Æble |
| Udviklede sig | 1995 |
| Fordrevet | lyn |
| specifikationer | |
| Hot swap | Ja |
| Ekstern | Ja |
| Kabel | op til 4,5 m |
| konklusioner | 4, 6, 9 |
| Elektriske parametre | |
| Maks. spænding | 30 V |
| Maks. nuværende | 1,5 A |
| Dataindstillinger | |
| Båndbredde | 400-3200 Mbps (50-400 Mbps ) |
| Maks. enheder | op til 63 |
| Mediefiler på Wikimedia Commons | |
IEEE 1394 (FireWire [1] , i-Link) er en forældet højhastigheds seriel busstandard designet til at udveksle digital information mellem en computer og andre elektroniske enheder.
Forskellige virksomheder promoverede standarden under deres egne mærkenavne:
I 1986 besluttede medlemmer af Microcomputer Standards Committee at fusionere de forskellige versioner af den serielle bus ( Serial Bus ), der eksisterede på det tidspunkt.
I 1992 overtog Apple udviklingen af grænsefladen .
I 1995 blev IEEE 1394-standarden vedtaget (selve teknologien blev udviklet meget tidligere, før fremkomsten af Windows 95 , hvilket viser dette instituts store potentiale).
Omkring 1998 udviklede et fællesskab af virksomheder, inklusive Microsoft, ideen om at kræve 1394 til enhver computer og bruge 1394 inde i kabinettet, ikke kun udenfor det. Der var endda controllerkort med et enkelt stik rettet inde i kabinettet. Der var også ideen om Device Bay, det vil sige en enhedsbås med et 1394-stik indbygget i bugten og hot-swap-understøttelse.
Sådanne tendenser kan ses i datidens Microsoft-materialer, beregnet til computerudviklere. Det kan konkluderes, at 1394 blev tilbudt som en erstatning for ATA , det vil sige for den rolle, som SATA i øjeblikket udfylder .
Men disse ideer var ikke bestemt til at blive til virkelighed, og en af hovedårsagerne til dette resultat var Apples licenspolitik, der krævede betaling for hver controller-chip. Modeller af bundkort og bærbare computere, der blev introduceret på markedet i begyndelsen af 2010'erne, understøttede som regel ikke længere FireWire-grænsefladen. Undtagelser blev præsenteret i det snævre øverste IT-segment [2] [3] . I anden halvdel af 2010'erne blev FireWire fuldstændig fortrængt af USB- og Thunderbolt- standarderne .
IEEE 1394-bussen kan bruges til:
Kablet består af 2 snoede par - A og B, loddet som A til B, og på den anden side af kablet - som B til A. En valgfri strømleder er også mulig.
Enheden kan have op til 4 porte (stik). Der kan være op til 64 enheder i én topologi. Den maksimale vejlængde i topologien er 16. Topologien er trælignende, lukkede sløjfer er ikke tilladt.
Når en enhed er tilsluttet og afbrudt, nulstilles bussen, hvorefter enhederne selvstændigt vælger den vigtigste fra sig selv og forsøger at sætte denne "dominans" på en nabo. Efter at have bestemt hovedenheden, bliver den logiske retning af hvert kabelsegment klar - til hoved- eller fra hoved. Derefter er det muligt at distribuere numre til enheder. Efter fordeling af numre er det muligt at udføre opkald til enheder.
Under distributionen af numre på bussen flyder pakketrafik, som hver indeholder antallet af porte på enheden, orienteringen af hver port - ikke forbundet / til hovednettet / fra hovednettet, samt den maksimale hastighed for hver forbindelse (2 porte og et kabelsegment). 1394-controlleren modtager disse pakker, hvorefter driverstakken opbygger et kort over topologien (forbindelser mellem enheder) og hastigheder (den værste hastighed på vej fra controlleren til enheden).
Busdrift er opdelt i asynkron og isokron.
Asynkrone operationer er at skrive/læse et 32-bit ord, en blok af ord, såvel som atomoperationer. Asynkrone operationer bruger 24-bit adresser inden for hver enhed og 16-bit enhedsnumre (interbus-broforbindelse). Nogle adresser er reserveret til de vigtigste enhedskontrolregistre. Asynkrone operationer understøtter to-faset udførelse - en anmodning, et mellemsvar, så et endeligt svar senere.
Isokrone operationer er transmission af datapakker i en rytme, der er strengt timet til 8 kHz-rytmen, der er indstillet af busmasteren ved at starte "skriv til det aktuelle tidsregister" transaktioner. I stedet for adresser i isokron trafik anvendes kanalnumre fra 0 til 31. Der gives ikke kvittering, isokrone operationer er envejsudsendelser.
Isokrone operationer kræver allokering af isokrone ressourcer - kanalnummer og båndbredde. Dette gøres ved en atomær asynkron transaktion til nogle standardadresser på en af busenhederne, valgt som "isokron ressourcestyring".
Udover kabelimplementeringen af bussen beskriver standarden også en betalt (implementeringer er ukendte).
Der er standarder RFC 2734 - IP over 1394 og RFC 3146 - IPv6 over 1394. Understøttet i Windows XP og Windows Server 2003 . Support fra Microsoft blev afbrudt i Windows Vista , dog er der en implementering af FireNet -netværksstakken i alternative drivere fra Unibrain [5] [6] (version 6.00 blev udgivet i november 2012 [7] ).
Understøttet af mange UNIX-operativsystemer (kræver normalt en kernegenopbygning med denne understøttelse).
Standarden inkluderer ikke Ethernet - emulering over 1394 og bruger en helt anden ARP - protokol . På trods af dette var Ethernet-emulering over 1394 inkluderet i FreeBSD OS og er OS-specifik.
Der er en standard SBP-2 - SCSI over 1394. Den bruges hovedsageligt til at forbinde eksterne etuier med harddiske til computere - kabinettet indeholder en 1394-ATA bridge-chip. Samtidig kan dataoverførselshastigheder nå 27 MB/s, hvilket overstiger hastigheden på USB 2.0 som grænseflade til lagerenheder, svarende til cirka 43 MB/s, men meget lavere end USB 3.0.
Det understøttes i Windows OS-familien fra Windows 98 til i dag. Det understøttes også i det populære OS i UNIX- familien .
Historisk set den første brug af et dæk. Brugt den dag i dag som et middel til at optage film fra MiniDV til filer. Kamera-til-kamera-optagelse er også muligt.
Videosignalet, der går gennem 1394, går i næsten samme format, som det er gemt på videobåndet. Dette forenkler kameraet, hvilket reducerer hukommelseskravene til det.
På Windows er et 1394-tilsluttet kamera en DirectShow -enhed . Det er muligt at optage video fra en sådan enhed i en lang række applikationer - Adobe Premiere , Ulead Media Studio Pro , Windows Movie Maker . Der er også et stort antal simple hjælpeprogrammer, der kun kan udføre denne optagelse. Det er også muligt at bruge testværktøjet Filter Graph Editor fra det gratis DirectShow SDK.
Brugen af 1394 med miniDV markerede afslutningen på proprietære videooptagelseskort.
En interessant egenskab ved 1394 controllerne er evnen til at læse og skrive vilkårlige hukommelsesadresser fra bussiden uden brug af processor og software. Dette stammer fra 1394's rige sæt af asynkrone transaktioner, såvel som fra dens adresseringsstruktur.
Denne evne til at læse og redigere hukommelse gennem 1394 uden hjælp fra processoren var årsagen til brugen af 1394 i dual-machine debuggeren af Windows-kernen - WinDbg . Denne brug er betydeligt hurtigere end en seriel port, men kræver et OS på mindst Windows XP på begge sider. Denne funktion bruges også i debuggere til andre operativsystemer, såsom Firescope til Linux [8] .
IEEE 1394-enheder er organiseret i et trelagsskema - Transaktion, Link og Fysisk, svarende til de tre nederste lag af OSI-modellen .
Kommunikation mellem PCI-bussen og Transaction Layer udføres af Bus Manager . Den tildeler typen af enheder på bussen, numre og typer af logiske kanaler, registrerer fejl.
Data transmitteres i 125 μs rammer. Tidsvinduer for kanaler er placeret i rammen. Både synkrone og asynkrone driftsformer er mulige. Hver kanal kan optage et eller flere tidsvinduer. For at transmittere data beder senderenheden om en synkron kanal med den nødvendige båndbredde. Hvis den transmitterede ramme har det nødvendige antal tidsslots for en given kanal, modtages et bekræftende svar, og kanalen tildeles.
I slutningen af 1995 overtog IEEE standarden under serienummer 1394. I Sonys digitale kameraer dukkede IEEE 1394-grænsefladen op før vedtagelsen af standarden og blev kaldt iLink.
Interfacet var oprindeligt placeret til videostreaming, men producenter af eksterne drev har også fundet gunst, hvilket giver fremragende båndbredde til højhastighedsdrev.
Datahastigheder er 98.304, 196.608 og 393.216 Mbps, som runder op til 100, 200 og 400 Mbps. Kabellængde - op til 4,5 m.
I 2000 blev IEEE 1394a-standarden godkendt. Der er foretaget en række forbedringer for at forbedre enhedskompatibiliteten.
Der er indført en timeout på 1/3 sekund for busnulstilling, indtil overgangsprocessen med at etablere en sikker forbindelse eller afbrydelse af en enhed er fuldført.
I 2002 dukkede IEEE 1394b-standarden op med nye hastigheder: S800 - 800 Mbps og S1600 - 1600 Mbps. Kvalificerede enheder omtales som FireWire 800 eller FireWire 1600, afhængigt af den maksimale hastighed.
De anvendte kabler og stik er ændret. For at opnå maksimale hastigheder ved maksimale afstande er brugen af fiberoptisk kabel tilvejebragt : plastik - i en længde på op til 50 meter og glas - i en længde på op til 100 meter.
På trods af ændringen i stik forblev standarderne kompatible, hvilket tillader brugen af adaptere.
Den 12. december 2007 blev specifikationen S3200 [9] præsenteret med en maksimal hastighed på 3,2 Gbps. For at udpege denne tilstand bruges navnet "beta-tilstand" også (kodningsskema 8B10B (engelsk) ). Den maksimale kabellængde kan være op til 100 meter.
I 2004 blev IEEE 1394.1-standarden udgivet. Denne standard blev vedtaget for at muliggøre konstruktion af netværk i stor skala og øger dramatisk antallet af tilsluttede enheder til et gigantisk antal på 64.449 [10] .
Introduceret i 2006, 1394c-standarden tillader brug af kategori 5e parsnoet kabel (det samme som for Ethernet -netværk ). Det er muligt at bruge parallelt med Gigabit Ethernet , det vil sige at bruge to logiske og uafhængige netværk på et kabel. Den maksimale deklarerede længde er 100 m. Den maksimale hastighed svarer til S800 - 800 Mbps.
Der er fire (op til IEEE 1394c - tre) typer stik til FireWire:
| Computerbusser og interfaces | |
|---|---|
| Basale koncepter | |
| Processorer | |
| Indre | |
| bærbare computere | |
| Kører | |
| Periferi | |
| Udstyrsstyring | |
| Universel | |
| Video interfaces | |
| Indlejrede systemer | |
| IEEE standarder | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nuværende |
| ||||||
| Serie 802 |
| ||||||
| P-serien |
| ||||||
| Erstattet | |||||||
| |||||||