Movatterモバイル変換

Èíòåðôåéñ IEEE 1394

Ïî ìàòåðèàëàì êóðñà Kramer AV Academy

Íåìíîãî èñòîðèè

10 ëåò íàçàä íà âûñòàâêå IFA?95 â Áåðëèíå ôèðìà Sony ïðîäåìîíñòðèðîâàëà ïåðâûå ïðîìûøëåííûå ìîäåëè öèôðîâûõ âèäåîêàìåð ôîðìàòà miniDV. Ýòî áûëè êàìåðû DCR-XV700 è DCR-XV1000 ñ âûõîäíûì öèôðîâûì èíòåðôåéñîì IEEE 1394 (FireWire) è íîâûì äëÿ âèäåîòåõíèêè 4-êîíòàêòíûì ðàçúåìîì DV Out. Óæå â ñëåäóþùåì ãîäó öèôðîâûå âèäåîêàìåðû ñòàëè âûïóñêàòüñÿ è äðóãèìè ôèðìàìè, â ÷àñòíîñòè, ïîÿâèëàñü ìîäåëü Panasonic NV-DS1, îñíàùåííàÿ äâóíàïðàâëåííûì èíòåðôåéñîì DV In/Out è ñïîñîáíàÿ îáåñïå÷èòü öèôðîâóþ çàïèñü êàê ñîáñòâåííûõ ñúåìîê, òàê è àíàëîãîâûõ âèäåîñèãíàëîâ, ïîñòóïàþùèõ íà âñòðîåííûå â êàìåðó ðàçúåìû Video è S-Video.

Ñ òåõ ïîð ïîïóëÿðíîñòü èíòåðôåéñà IEEE 1394, èçâåñòíîãî òàêæå êàê FireWire è i. Link, íà÷àëà ñòðåìèòåëüíî âîçðàñòàòü. Ýòîò èíòåðôåéñ ñòàë îáÿçàòåëüíûì äëÿ ëþáîé öèôðîâîé âèäåîêàìåðû è ïîääåðæèâàåòñÿ â áîëüøèíñòâå ñîâðåìåííûõ íàñòîëüíûõ êîìïüþòåðîâ-íîóòáóêîâ.

À íà÷èíàëîñü âñå ãîðàçäî ðàíüøå, êîãäà Êîìèòåò ïî ñòàíäàðòàì äëÿ ìèêðîêîìïüþòåðîâ Èíñòèòóòà èíæåíåðîâ ïî ýëåêòðîòåõíèêå è ýëåêòðîíèêå (IEEE) ðåøèë îáúåäèíèòü èìåþùèåñÿ íàðàáîòêè ïî ïîñëåäîâàòåëüíîé øèíå è ñîçäàòü áûñòðîäåéñòâóþùèé óíèâåðñàëüíûé èíòåðôåéñ, îáåñïå÷èâàþùèé ðàáîòó ñ ìóëüòèìåäèéíîé èíôîðìàöèåé, íàêîïèòåëÿìè, ôîðìèðîâàòåëÿìè, âèçóàëèçàòîðàìè è ñèíòåçàòîðàìè äàííûõ. Âåäóùèì ðàçðàáîò÷èêîì òàêîãî èíòåðôåéñà áûëà ôèðìà Apple, êîòîðàÿ ðåøèëà ïðèìåíÿòü åãî â ñâîèõ êîìïüþòåðàõ è äàëà åìó íàçâàíèå FireWire.  ïðîöåññå âûïîëíåíèÿ ýòèõ ðàáîò îðãàíèçîâàëñÿ êîíñîðöèóì ñ ó÷àñòèåì êîìïàíèé Compaq, Matsushita, Philips, Sony, Toshiba è äð., â ðåçóëüòàòå ÷åãî â êîíöå 1995 ãîäà IEEE ïðèíÿë ñîîòâåòñòâóþùèé ñòàíäàðò ïîä ïîðÿäêîâûì íîìåðîì 1394. Ëþáîïûòíî, ÷òî â öèôðîâûõ êàìåðàõ Sony èíòåðôåéñ IEEE 1394 ïîÿâèëñÿ ðàíüøå ïðèíÿòèÿ ñòàíäàðòà è ïîä íàçâàíèåì i-Link.

×òî òàêîå IEEE 1394?

Ýòî ñòàíäàðòíàÿ òåõíîëîãèÿ øèíû ïîñëåäîâàòåëüíîé ïåðåäà÷è äàííûõ äëÿ ñîåäèíåíèÿ êîìïüþòåðà ñ ïåðèôåðèåé. Ïðè ýòîì îáåñïå÷èâàþòñÿ ñëåäóþùèå ïðåèìóùåñòâà:

• âûñîêàÿ ñêîðîñòü ïåðåäà÷è äàííûõ (100, 200, èëè 400 Ìáèò/ñ äëÿ IEEE 1394a; 800 Ìáèò/ñ äëÿ IEEE 1394b, à â ïåðñïåêòèâå — 1,6 è 3,2 Ãáèò/ñ);
• ïîääåðæêà «ãîðÿ÷åãî» (Fire) ïîäêëþ÷åíèÿ è îòêëþ÷åíèÿ, èíûìè ñëîâàìè àâòîìàòè÷åñêîãî ðàñïîçíàâàíèÿ ïðèñîåäèíåíèÿ è îòñîåäèíåíèÿ àïïàðàòóðû è âîçìîæíîñòè äåëàòü ýòî ïðè ðàáîòàþùåì êîìïüþòåðå, òî åñòü äàæå òîãäà, êîãäà øèíà ðàáîòàåò â ïîëíîì ðåæèìå;
• âîçìîæíîñòü «îáùåíèÿ» àïïàðàòóðû ñ IEEE 1394 In/Out ìåæäó ñîáîé áåç êîìïüþòåðà. Øèðîêî ïðèìåíÿåòñÿ, íàïðèìåð, äëÿ ðåäàêòèðîâàíèÿ ïðè ïðÿìîé ïåðåçàïèñè èíôîðìàöèè ñ îäíîé âèäåîêàìåðû íà äðóãóþ;
• ïðîñòîòà êîíôèãóðèðîâàíèÿ è øèðîòà âîçìîæíîñòåé. Øèíà ïîçâîëÿåò ïîäêëþ÷àòü äî 63 óñòðîéñòâ áåç ïðèìåíåíèÿ êîíöåíòðàòîðîâ. Íà îäíîì óñòðîéñòâå ìîæåò áûòü äî 27 ðàçúåìîâ äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ ê êîìïüþòåðó è äðóãèì óñòðîéñòâàì. Øèíà ïîääåðæèâàåò êîíôèãóðèðîâàíèå Plug&Play;
• èñïîëüçîâàíèå êàáåëåé ìàëîãî äèàìåòðà è ìèíèàòþðíûõ ðàçúåìîâ (4 èëè 6 êîíòàêòîâ). Èíòåðåñíî, ÷òî ðàçúåì áûë çàèìñòâîâàí ó êîìïüþòåðíîé èãðû Nintendo Gameboy, òàê êàê ïîêàçàë âûñîêóþ èçíîñîñòîéêîñòü â óñëîâèÿõ «áåñïîùàäíîé» ýêñïëóàòàöèè;
• ïàêåòíàÿ ïåðåäà÷à äàííûõ. Ìóëüòèìåäèéíûå äàííûå, íàïðèìåð âèäåîôèëüì, ðàçáèâàþòñÿ íà ïàêåòû ñ èíòåðâàëàìè ìåæäó íèìè. ×èñëî ïàêåòîâ îïðåäåëÿåòñÿ òåì, êàêîé äëèíû ôèëüì ïîñûëàåòñÿ, à â èíòåðâàëàõ îòïðàâëÿåòñÿ ñëóæåáíàÿ èíôîðìàöèÿ, íàïðèìåð êîìàíäû «Ñòîï» èëè «Ïóñê»;
• ïîääåðæêà àñèíõðîííîé è èçîõðîííîé ïåðåäà÷è äàííûõ. Ïðè àñèíõðîííîé ïåðåäà÷å ïîëó÷åíèå êàæäîãî ïàêåòà äàííûõ ïðîâåðÿåòñÿ, è åñëè îí íå ïîëó÷åí èëè ïðèíÿò ñ ïîâðåæäåíèåì, ïåðåäà÷à ïîâòîðÿåòñÿ è îøèáêè èñïðàâëÿþòñÿ;
• ïèòàíèå âíåøíèõ óñòðîéñòâ ÷åðåç êàáåëü IEEE 1394.

Ñîñòàâëÿþùèå IEEE 1394

Ôóíêöèîíàëüíàÿ ñõåìà èíòåðôåéñà IEEE 1394 ïîêàçàíà íà ðèñ. 1. Çäåñü âíèçó íàõîäèòñÿ ôèçè÷åñêèé óðîâåíü, íà êîòîðîì ïðîèñõîäèò ïåðåâîä ñòûêóåìûõ ìóëüòèìåäèéíûõ ñèãíàëîâ â êîìïüþòåðíûå ôîðìàòû èëè, íàîáîðîò, ñ ôîðìèðîâàíèåì, êîäèðîâàíèåì/äåêîäèðîâàíèåì è àðáèòðàæåì, îïðåäåëÿþùèì, â êàêîì ïîðÿäêå óñòðîéñòâà IEEE 1394, ñîñòàâëÿþùèå ñåòü, ìîãóò ðàáîòàòü.

Ðèñ. 1. Ôóíêöèîíàëüíàÿ ñõåìà èíòåðôåéñà IEEE 1394

Íà óðîâíå îáðàáàòûâàþòñÿ è ôîðìèðóþòñÿ ïàêåòû äàííûõ, îðãàíèçóåòñÿ èõ ïðèåì è ïåðåäà÷à. Ýòèõ óðîâíåé äîñòàòî÷íî äëÿ èçîõðîííîé ïåðåäà÷è äàííûõ, êîãäà êîíòðîëü çà ïåðåäàâàåìîé è ïîëó÷àåìîé èíôîðìàöèåé íå âåäåòñÿ. Ïðè àñèíõðîííîé ïåðåäà÷å äàííûõ òàêîé êîíòðîëü ïðîèçâîäèòñÿ íà ïðîãðàììíîì óðîâíå îáðàáîòêè, ãäå äàííûå ïðîâåðÿþòñÿ è îòïðàâëÿþòñÿ ïîòðåáèòåëþ, åñëè îøèáîê íå îáíàðóæåíî.  ïðîòèâíîì ñëó÷àå ïðîöåäóðû íà íèæíåì óðîâíå ïîâòîðÿþòñÿ äî óñòðàíåíèÿ îøèáîê. Ôèçè÷åñêèé óðîâåíü ìîæåò ñîäåðæàòü íåñêîëüêî ðàçúåìîâ FireWire, ïðè÷åì äâà ëþáûõ óñòðîéñòâà IEEE 1394 ìîãóò ñîåäèíÿòüñÿ ìåæäó ñîáîé ïî ñõåìå «òî÷êà — òî÷êà»(point-to-point).

Êàê ðàáîòàåò IEEE 1394?

Ïðîöåññ èíèöèàëèçàöèè èíòåðôåéñà íà÷èíàåòñÿ ñî ñáðîñà øèíû. Ïðè ýòîì âûÿñíÿåòñÿ, êàêîå ÷èñëî ïîðòîâ — îäèí èëè íåñêîëüêî — èìååòñÿ â ñèñòåìå è ê êàêèì èç íèõ ïîäêëþ÷åíû îñíîâíûå (ðîäèòåëüñêèå) è äî÷åðíèå óñòðîéñòâà. Ïî ýòèì äàííûì ñòðîèòñÿ äåðåâî è îïðåäåëÿåòñÿ êîðíåâîé óçåë ñåòè (ðèñ. 2).

Ðèñ. 2. Äåðåâî óçëîâ IEEE 1394

Êàæäîå èç óñòðîéñòâ IEEE 1394 ïîëó÷àåò èäåíòèôèêàöèîííûé íîìåð è äàííûå î òîì, íà êàêèõ ñêîðîñòÿõ ìîãóò ðàáîòàòü åãî ïðÿìûå ñîñåäè. Èñïîëüçóåòñÿ

64-ðàçðÿäíàÿ ïðÿìàÿ àäðåñàöèÿ (48 áèò íà óçåë è 16 áèò äëÿ èäåíòèôèêàöèè øèíû), ïîçâîëÿþùàÿ ðåàëèçîâàòü èåðàðõè÷åñêóþ àäðåñàöèþ äëÿ 63 óçëîâ íà 1023 øèíàõ. Ïî çàâåðøåíèè èíèöèàëèçàöèè íà÷èíàåò ðàáîòàòü àðáèòðàæ, ñëåäÿùèé çà òåì, ÷òîáû ðàáîòàþùèå óñòðîéñòâà äðóã äðóãó íå ìåøàëè. Ïîýòîìó óñòðîéñòâî, ãîòîâîå íà÷àòü ïåðåäà÷ó, ñíà÷àëà ïîñûëàåò ñèãíàë çàïðîñà ñâîåìó ðîäèòåëüñêîìó óñòðîéñòâó â äåðåâå. Ýòî óñòðîéñòâî, ïîëó÷èâ çàïðîñ, ôîðìèðóåò ñèãíàë çàïðåòà ñâîèì äî÷åðíèì óñòðîéñòâàì è ïåðåäàåò çàïðîñ äàëüøå — ñâîåìó ðîäèòåëüñêîìó óñòðîéñòâó — è òàê äàëåå, ïîêà çàïðîñ íå äîéäåò äî êîðíåâîãî óñòðîéñòâà.  ñâîþ î÷åðåäü êîðíåâîå óñòðîéñòâî ôîðìèðóåò ñèãíàë, ðàçðåøàþùèé ïåðåäà÷ó óñòðîéñòâó, âûèãðàâøåìó àðáèòðàæ ïî âðåìåíè, òî åñòü òîìó, çàïðîñ îò êîòîðîãî ïîëó÷åí ïåðâûì. Ïðè ýòîì óñòðîéñòâî, ïðîèãðàâøåå àðáèòðàæ, æäåò, ïîêà øèíà íå îñâîáîäèòñÿ.

Ïî ñèãíàëó ðàçðåøåíèÿ íà÷èíàåòñÿ ðàáîòà íà óðîâíå êîìïîíîâêè, ãäå ôîðìèðóþòñÿ ïàêåòû äàííûõ ïî 512 áàéò ñ èíòåðâàëàìè ìåæäó íèìè è îïðåäåëÿåòñÿ èõ àäðåñàöèÿ. 160 áèò â êàæäîì ïàêåòå çàíèìàåò çàãîëîâîê, êóäà âõîäèò èíôîðìàöèÿ îá îòïðàâèòåëå è ïîëó÷àòåëå ïàêåòîâ, à òàêæå î öèêëè÷åñêîì êîäå CRC èñïðàâëåíèÿ îøèáîê. Ïåðåäà÷à äàííûõ íà÷èíàåòñÿ ïî ïîëó÷åíèè îòâåòà î ãîòîâíîñòè çàïðàøèâàåìîãî óñòðîéñòâà ê ïðèåìó èíôîðìàöèè.

 òå÷åíèå âðåìåíè äî 0,75 ìñ ïîñëå îòïðàâêè êàæäîãî ïàêåòà äàííûõ îæèäàåòñÿ ïîäòâåðæäåíèå îá èõ ïîëó÷åíèè â âèäå áàéòîâîé ïîñûëêè. Äàëåå ñëåäóåò èíòåðâàë íå ìåíåå 1 ìñ, ðàçäåëÿþùèé ïàêåòû, è ò. ä.

Êàæäîìó óñòðîéñòâó ñåòè IEEE 1394 ïðåäîñòàâëÿåòñÿ âîçìîæíîñòü ïåðåäàâàòü äàííûå îäèí ðàç â òå÷åíèå êàæäîãî ïðîìåæóòêà âðåìåíè, ðàñïðåäåëÿåìîãî ïî âñåì óçëàì. Åñëè ýòîãî âðåìåíè îêàçûâàåòñÿ íåäîñòàòî÷íî, ïåðåäà÷à çàâåðøàåòñÿ íà ñëåäóþùèõ öèêëàõ. Òàê ñäåëàíî äëÿ òîãî, ÷òîáû ïåðåäà÷à äëèííîé èíôîðìàöèè îäíîãî èç èñòî÷íèêîâ íå ìîãëà áëîêèðîâàòü ðàáîòó îñòàëüíûõ.

Èçîõðîííàÿ ïåðåäà÷à äàííûõ ïðèìåíÿåòñÿ, íàïðèìåð, â ìóëüòèìåäèéíûõ ïðèëîæåíèÿõ, êîãäà ïðèîðèòåòîì ÿâëÿåòñÿ ìèíèìóì çàäåðæêè íà ïîëó÷åíèå èíôîðìàöèè ïî ñðàâíåíèþ ñ âîçìîæíîé ïîòåðåé èëè îøèáêàìè â êàêîé-òî åå ÷àñòè.  èçîõðîííîì ðåæèìå äàííûå ïåðåäàþòñÿ ïàêåòàìè äëèòåëüíîñòüþ ïî 125 ìñ, òî åñòü ÷åì âûøå ñêîðîñòü, òåì áîëüøå äàííûõ ìîæåò áûòü ïåðåäàíî çà ýòî âðåìÿ. Ïàêåòû ñëåäóþò äðóã çà äðóãîì, íå îæèäàÿ áàéòîâ ïîäòâåðæäåíèÿ ïîëó÷åíèÿ. Äëÿ èäåíòèôèêàöèè ïàêåòîâ ïðè èçîõðîííîé è àñèíõðîííîé ïåðåäà÷å ïðîìåæóòîê ìåæäó íèìè â ïåðâîì ñëó÷àå êîðî÷å, ÷åì âî âòîðîì. Ýòî ïîçâîëÿåò êîìáèíèðîâàòü è ðàçëè÷àòü èçîõðîííûå è àñèíõðîííûå äàííûå â êàæäîì ñåàíñå. Íà èçîõðîííûå äàííûå âûäåëåíî äî 85% êàíàëà ïåðåäà÷è, èç êîòîðûõ óñòðîéñòâî ìîæåò çàíèìàòü íå áîëåå 65 %.

Èíòåðôåéñîì IEEE 1394 äîïóñêàåòñÿ îäíîâðåìåííàÿ ïåðåäà÷à èíôîðìàöèè íà ðàçíûõ ñêîðîñòÿõ îò ðàçíûõ óñòðîéñòâ, ïðè÷åì âîçìîæíîñòü èõ «îáùåíèÿ» íà êàêîé-ëèáî èç ñêîðîñòåé îïðåäåëÿåòñÿ àâòîìàòè÷åñêè. Ýòî äåëàåò èíòåðôåéñ âåñüìà äðóæåñòâåííûì, òàê êàê ïîëüçîâàòåëþ íå íóæíî çàáîòèòüñÿ î ïðàâèëüíîñòè ïîäêëþ÷åíèÿ óñòðîéñòâ.

Êàáåëè è ðàçúåìû

Ðèñ. 3. Ðàçðåç êàáåëÿ FireWire

Äëÿ ðàáîòû èíòåðôåéñà íà âûñîêèõ ñêîðîñòÿõ ïîòðåáîâàëèñü êàáåëè ñ âðåìåíåì ðàñïðîñòðàíåíèÿ ñèãíàëà, íå ïðåâûøàþùèì äîïóñòèìûõ ïðåäåëîâ. Äëÿ IEEE 1394 ýòî 144 íñ, ïîñëå ÷åãî ïðèíèìàåòñÿ ðåøåíèå î íåäîñòóïíîñòè àäðåñóåìîãî óñòðîéñòâà. Óñòðîéñòâî êàáåëÿ äëÿ IEEE 1394 ïîÿñíÿåò ðèñ. 3.

Ýòîò êàáåëü äèàìåòðîì 6 ìì ñîäåðæèò òðè âèòûå ïàðû ïðîâîäíèêîâ äèàìåòðîì 0,87 ìì. Îäíà èç ïàð (òèïà 22 AWG) ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ ïèòàíèÿ âíåøíåé íàãðóçêè (íàïðÿæåíèå 8…30 Â, ïîòðåáëÿåìûé òîê äî 1,5 À), à äâå äðóãèå ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ðàçäåëüíî ýêðàíèðîâàííûå ïàðû ñèãíàëüíûõ ïðîâîäîâ òèïà 28 AWG. Âñå ïðîâîäíèêè ñ èçîëèðóþùèì çàïîëíåíèåì çàêëþ÷åíû â ýêðàíèðóþùóþ ôîëüãó è îáîëî÷êó èç ïîëèâèíèëõëîðèäà. Òàêèì îáðàçîì, êàáåëü èìååò ñëîæíóþ êîíñòðóêöèþ è èçãîòîâèòü åãî ñàìîñòîÿòåëüíî âðÿä ëè âîçìîæíî.

Íà èçîáðàæåíèè ðàçúåìîâ IEEE 1394 (ðèñ. 4), çàèìñòâîâàííûõ ó êîìïüþòåðíîé èãðû Nintendo Gameboy, âèäíî, ÷òî êîíòàêòû çäåñü íàõîäÿòñÿ â ñåðåäèíå ðàçúåìîâ è ïî áîêàì çàùèùåíû îò äîñòóïà ìåòàëëè÷åñêèì îáîäêîì è èçîëèðóþùåé ïðîêëàäêîé (êàáåëüíîãî ðàçúåìà). Ïàðà ïðîâîäîâ, ïðåäíàçíà÷åííàÿ äëÿ ïèòàíèÿ âíåøíèõ óñòðîéñòâ, íàïðèìåð ñêàíåðà, íå òðåáóåòñÿ ïðè ðàáîòå ñ öèôðîâûìè âèäåîêàìåðàìè, îáåñïå÷åííûìè ñîáñòâåííûì ïèòàíèåì.

Ðèñ. 4. Ðàçúåìû IEEE 1394 (6 êîíòàêòîâ): à) áëî÷íûé; á) êàáåëüíûé	Ðèñ. 5. Êàáåëü IEEE 1394 i.Link

Äëÿ òàêèõ ñëó÷àåâ ïðèìåíåíèÿ IEEE 1394 ðàçðàáîòàíû îäíîðÿäíûå 4-êîíòàêòíûå ðàçúåìû è êàáåëè, âèä îäíîãî èç êîòîðûõ — Sony i. Link — ïîêàçàí íà ðèñ. 5. Äëèíà ýòîãî êàáåëÿ ñîñòàâëÿåò 96 ñì.

IEEE 1394a

Õîòÿ øèíà FireWire îêàçàëàñü î÷åíü óäîáíîé, ðàáîòû ïî åå ñîâåðøåíñòâîâàíèþ ïðîäîëæàþòñÿ. Òàê, â 2000 ãîäó áûë óòâåðæäåí ñòàíäàðò IEEE 1394à ñ äîïîëíåíèÿìè, öåëåñîîáðàçíîñòü êîòîðûõ âûÿñíèëàñü â ïðîöåññå ýêñïëóàòàöèè.  ÷àñòíîñòè, ââåäåíî âðåìÿ îæèäàíèÿ 1/3 ñåêóíäû íà ñáðîñ øèíû, ïîêà íå çàêîí÷èòñÿ ïåðåõîäíîé ïðîöåññ óñòàíîâêè íàäåæíîãî ïîäñîåäèíåíèÿ èëè îòñîåäèíåíèÿ óñòðîéñòâà. Áåç ýòîãî èíîãäà âîçíèêàë íå îäèí, à öåëàÿ ñåðèÿ ñáðîñîâ øèíû, âûçâàííûõ ïîäêëþ÷åíèåì íîâîãî óñòðîéñòâà. Ïðàêòèêà ïîêàçàëà, ÷òî óñòðîéñòâà IEEE 1394 ìîãóò áûòü íåñîâìåñòèìûìè, åñëè ïàêåòû â ñåðèè ïåðåäàþòñÿ ñ ðàçíîé ñêîðîñòüþ.  IEEE 1394à ýòà ïðîáëåìà ðåøåíà äîáàâëåíèåì ñèãíàëà ñêîðîñòè â êàæäûé ïàêåò, åñëè ñêîðîñòü åãî ïåðåäà÷è îòëè÷àåòñÿ îò ïðåäûäóùåé. Ïðåäóñìîòðåíû òàêæå âîçìîæíîñòè ïðîãðàììíîãî îòêëþ÷åíèÿ ïîðòà FireWire, âêëþ÷åíèÿ àïïàðàòóðû è ïåðåâîäà åå â äåæóðíûé ðåæèì. Áîëüøîå âíèìàíèå ðàçðàáîò÷èêè óäåëèëè ïîâûøåíèþ ýôôåêòèâíîñòè øèíû çà ñ÷åò óìåíüøåíèÿ îáùåé äëèòåëüíîñòè òåõíîëîãè÷åñêèõ ïðîìåæóòêîâ, ðàçäåëÿþùèõ ïàêåòû çàïèñè. Ñ ýòîé öåëüþ â IEEE 1394à:

• ïîâòîðíûå áàéòû ïîäòâåðæäåíèÿ ïîëó÷åíèÿ íå îæèäàþòñÿ, ïîñëå ïåðâîãî îáíàðóæåíèÿ òàêîãî áàéòà ïåðåäà÷à ïðîäîëæàåòñÿ áåç ïðåðûâàíèé;
• ââåäåíà âîçìîæíîñòü íåîäíîêðàòíîãî çàïðîñà íà ïåðåäà÷ó îäíîãî óñòðîéñòâà â îäíîì öèêëå, åñëè äðóãèì óñòðîéñòâàì øèíà íå íóæíà;
• óìåíüøåíî âðåìÿ íà ñáðîñ øèíû. Ïî IEEE 1394 ïåðåäàþùåå óñòðîéñòâî íå îáíàðóæèâàåò ñèãíàë ñáðîñà, ïîêà íå çàêîí÷èòñÿ ïåðåäà÷à òåêóùåãî ïàêåòà äàííûõ. Ïîýòîìó ñèãíàë ñáðîñà ïîääåðæèâàëñÿ â òå÷åíèå âðåìåíè, áîëüøåãî, ÷åì ìàêñèìàëüíîå âðåìÿ ïåðåäà÷è îäíîãî ïàêåòà. Åñëè æå ñèãíàë ñáðîñà ôîðìèðóåòñÿ ïî ïðèçíàêó âûèãðûøà óñòðîéñòâîì àðáèòðàæà, â ýòîì íåò íåîáõîäèìîñòè, è ïî IEEE 1394a ñáðîñ øèíû âûïîëíÿåòñÿ ïî çàâåðøåíèè ïåðåäà÷è ýòîãî óñòðîéñòâà;
• ïðåäóñìîòðåíû âîçìîæíîñòè ïðèêðåïëåíèÿ ïàêåòîâ èíôîðìàöèè ê óæå ïåðåäàþùèìñÿ. Çà ñ÷åò ýòîãî äîñòèãàåòñÿ ýêîíîìèÿ íà âðåìåíè àðáèòðàæà.

IEEE 1394b

Ðèñ. 6. Êàáåëüíûé ïåðåõîäíèê IEEE 1394

Ýòîò ñòàíäàðò, ïåðâàÿ âåðñèÿ êîòîðîãî áûëà ïðèíÿòà â 2002 ãîäó, îòíîñèòñÿ ê ïîñëåäîâàòåëüíîé øèíå ñ óâåëè÷åííîé äî 800 Ìáèò/ñ è 1,6 Ãáèò/ñ ïðîïóñêíîé ñïîñîáíîñòüþ.  ïåðñïåêòèâå ïðîïóñêíàÿ ñïîñîáíîñòü ìîæåò âîçðàñòè è äî 3,2 Ãáèò/ñ. Îñíîâîé èíòåðôåéñà IEEE 1394b ÿâëÿåòñÿ êîäèðîâàíèå 8Â10 â ñîîòâåòñòâèè ñ àëãîðèòìàìè, ïðèìåíÿåìûìè â îáîðóäîâàíèè äëÿ ãèãàáàéòíûõ ñåòåé è îïòîâîëîêîííûõ ëèíèé ñâÿçè. Ââåäåíî òàêæå èçìåðåíèå âðåìåíè îòêëèêà. Ââåäåíèå òàêîãî èçìåðåíèÿ ïîçâîëèëî óçíàâàòü âðåìÿ ïîñòóïëåíèÿ îòâåòà è óâåëè÷èòü äëèíó êàáåëåé. Äëÿ IEEE 1394b îíà ìîæåò äîñòèãàòü 100 ì, ïðàâäà, äëÿ ýòîãî äîëæåí ïðèìåíÿòüñÿ ñòåêëÿííûé îïòîâîëîêîííûé êàáåëü. Ïðè èñïîëüçîâàíèè ïëàñòèêîâîãî îïòîâîëîêíà ìàêñèìàëüíàÿ äëèíà êàáåëÿ óìåíüøàåòñÿ äî 50 ì, à ïðîïóñêíàÿ ñïîñîáíîñòü — äî 200 Ìáèò/ñ. Èçìåíèëèñü è ðàçúåìû: òåïåðü îíè ÿâëÿþòñÿ 9-êîíòàêòíûìè äâóõðÿäíûìè. Âèä ðàçúåìîâ íà êàáåëüíîì ïåðåõîäíèêå «9 — 4» ïîêàçàí íà ðèñ. 6.

Ýòîò ïåðåõîäíèê è åìó àíàëîãè÷íûé «9 — 6» îáåñïå÷èâàþò êàáåëüíóþ ñîâìåñòèìîñòü øèíû IEEE 1394b ñ ïðåäøåñòâóþùèìè âåðñèÿìè IEEE 1394.  íîâîì ñòàíäàðòå ïðåäóñìîòðåíî äâà ðåæèìà ïåðåäà÷è äàííûõ: ðåæèì b, êîãäà îáùàþòñÿ óñòðîéñòâà, ïîääåðæèâàþùèå IEEE 1394b, è ðåæèì îáðàòíîé ñîâìåñòèìîñòè, ïðè êîòîðîì âîçìîæíî ïîäêëþ÷åíèå ê øèíå óñòðîéñòâ IEEE 1394a è ìàêñèìàëüíàÿ ñêîðîñòü àâòîìàòè÷åñêè óìåíüøàåòñÿ äî 400 Ìáèò/ñ.

Ðèñ. 7. Àðáèòðàæ BOSS IEEE 1394b

Èç äðóãèõ îñîáåííîñòåé IEEE 1394b ñëåäóåò îòìåòèòü íîâûé ñïîñîá àðáèòðàæà. Åñëè â ïðåäøåñòâóþùèõ ñòàíäàðòàõ ôóíêöèþ àðáèòðàæà âûïîëíÿëî êîðíåâîå óñòðîéñòâî, òî òåïåðü òàêóþ ôóíêöèþ âûïîëíÿåò ëþáîå óñòðîéñòâî, ïîñòîÿííî ïîñûëàþùåå ñèãíàëû çàïðîñà íà ïåðåäà÷ó. Íîâûé ìåòîä àðáèòðàæà íàçûâàåòñÿ Bus Owner/Supervisor/Selector (BOSS). Åãî ëîãè÷åñêàÿ ñõåìà ïîêàçàíà íà ðèñ. 7, à ïðèíöèï ðàáîòû çàêëþ÷àåòñÿ â ñëåäóþùåì.

Óñòðîéñòâî, ãîòîâîå ê ïåðåäà÷å äàííûõ, ïîñòîÿííî ïîñûëàåò ñèãíàëû çàïðîñà, íî ïåðåäà÷à äàííûõ áëîêèðóåòñÿ, ïîêà íà ñîîòâåòñòâóþùåé øèíå ïðèñóòñòâóþò ñèãíàëû, ïåðåäàâàåìûå äðóãèì óñòðîéñòâîì. Êàê òîëüêî ïîñëåäíèå ïðåêðàùàþòñÿ, ïî ýòîé øèíå íà÷èíàþò ïåðåäàâàòüñÿ ñèãíàëû æäóùåãî óñòðîéñòâà, â ñâîþ î÷åðåäü áëîêèðóþùåãî ðåæèìû ïåðåäà÷è äðóãèõ óñòðîéñòâ. Î÷åâèäíî, ÷òî äëÿ ðàáîòû ñèñòåìû àðáèòðàæà BOSS øèíà äàííûõ äîëæíà áûòü äâóíàïðàâëåííîé. Ïîýòîìó òàêîé àðáèòðàæ ðàáîòàåò òîëüêî â ñðåäå IEEE 1394b. Åñëè â íåå âõîäèò õîòÿ áû îäíî óñòðîéñòâî, íå ïîääåðæèâàþùåå IEEE 1394b, äëÿ àðáèòðàæà ïðèìåíÿåòñÿ ðàíåå ðàññìîòðåííûé ìåòîä.

USB 2.0 è IEEE 1394à

Âñå ñîâðåìåííûå êîìïüþòåðû îñíàùåíû ïîðòàìè USB 2.0, êîòîðûå ÿâëÿþòñÿ áûñòðîäåéñòâóþùåé âåðñèåé ïîëó÷èâøèõ ìàññîâîå ðàñïðîñòðàíåíèå ïîðòîâ USB 1.1. Îñíîâíàÿ ñôåðà ïðèìåíåíèÿ USB 2.0 îñòàëàñü ïðåæíåé — ýòî ïîäêëþ÷åíèå ïåðèôåðèéíûõ óñòðîéñòâ òèïà ìûøåê, öèôðîâûõ ôîòîêàìåð, áëîêîâ ÷òåíèÿ/çàïèñè êàðò ïàìÿòè è äðóãèõ óñòðîéñòâ, íå òðåáóþùèõ ãàðàíòèðîâàííî ïîñòîÿííîé ïðîïóñêíîé ñïîñîáíîñòè. USB 2.0, êàê è USB 1.1, èñïîëüçóåò 4-êîíòàêòíûå ðàçúåìû, ïîëíîñòüþ ñîâìåñòèìûå ìåæäó ñîáîé. Åäèíñòâåííîå îòëè÷èå â ïîäêëþ÷åíèè USB 2.0 è USB 1.1 çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî íîâûé ñòàíäàðò òðåáóåò ýêðàíèðîâàííûõ êàáåëåé. Òåîðåòè÷åñêàÿ ñêîðîñòü ïî USB 2.0 ñîñòàâëÿåò 480 Ìáèò/ñ, ìàêñèìàëüíàÿ ïåðåäàâàåìàÿ ìîùíîñòü äëÿ ïèòàíèÿ âíåøíèõ óñòðîéñòâ — 2,5 Âò. Îáùåíèå óñòðîéñòâ ñòàíäàðòà USB 2.0 ïðîèñõîäèò ïî ñõåìå Master/Slave, òî åñòü âñå ïîòîêè äàííûõ óïðàâëÿþòñÿ êîìïüþòåðîì, ÷òî çàìåäëÿåò ðàáîòó èíòåðôåéñà. Äëèíà êàáåëÿ äëÿ ñîåäèíåíèÿ äâóõ óñòðîéñòâ ïî øèíå USB 2.0 íå äîëæíà ïðåâûøàòü 5 ì. Ïðåèìóùåñòâàìè USB 2.0 ÿâëÿþòñÿ áîëüøàÿ ðàñïðîñòðàíåííîñòü, ñîâìåñòèìîñòü ñ USB 1.1 è äåøåâèçíà.

Ñ ïðîäâèæåíèåì USB 2.0 íà ðûíêå ñòàëè ïîÿâëÿòüñÿ íîâûå óñòðîéñòâà, íàïðèìåð âíåøíèå æåñòêèå äèñêè ñî ñäâîåííûì èíòåðôåéñîì èëè îäíè è òå æå ìîäåëè ñ ðàçíûìè èíòåðôåéñàìè. Êàçàëîñü áû, ïî USB 2.0 îíè äîëæíû ðàáîòàòü áûñòðåå, ÷åì ïî IEEE 1394a, íî íà ïðàêòèêå ïðè ïðî÷èõ ðàâíûõ óñëîâèÿõ ïðîèçâîäèòåëüíîñòü ïî FireWire 400 ïîëó÷àåòñÿ âûøå, ïðè÷åì ïî÷òè áåç ïðîáëåì ñ «ãîðÿ÷èì» ïîäêëþ÷åíèåì. Âåðîÿòíî, íîâàÿ âåðñèÿ USB áóäåò ðàáîòàòü ñòàáèëüíåé, íî IEEE 1394a ê òîìó âðåìåíè íåñêîëüêî óñòàðååò è áóäåò çàìåíÿòüñÿ íà IEEE 1394b. Êðîìå òîãî, àðõèòåêòóðà USB 2.0 ïî ãèáêîñòè íåñîïîñòàâèìà ñ IEEE 1394, îñîáåííî ïðè ðàáîòå ñ ìóëüòèìåäèéíîé àïïàðàòóðîé.

Òàêèì îáðàçîì, øèíà USB 2.0 ýôôåêòèâíà äëÿ êîìïüþòåðíîé ïåðèôåðèè, íèçêîñêîðîñòíîé è ñî ñðåäíèìè òðåáîâàíèÿìè ê ïðîïóñêíîé ñïîñîáíîñòè. Îíà äåøåâà è äîñòàòî÷íî ïðîèçâîäèòåëüíà äëÿ áîëüøèíñòâà çàäà÷. Øèíà FireWire ãîðàçäî ãèá÷å è îòëè÷íî ïîäõîäèò äëÿ ðàáîòû ñ ìóëüòèìåäèà. Öèôðîâûå âèäåîêàìåðû è òåëåâèçîðû, DVD-ïðîèãðûâàòåëè è èãðîâûå ïðèñòàâêè — âñå ýòî ïðè íàëè÷èè ïîðòîâ FireWire ëåãêî ñîåäèíèòü ìåæäó ñîáîé, ïðè÷åì íå îáÿçàòåëüíî ñ èñïîëüçîâàíèåì êîìïüþòåðà.

Ñòàòüÿ ïîäãîòîâëåíà ïî ìàòåðèàëàì êóðñà Kramer AV Academy
òåë/ôàêñ: (095) 780 0302;
e-mail: academy@kramer. ru
http://www.kramer.ru