| Rozhraní IEEE 1394 | |
|---|---|
| Příběh | |
| Vývojář | Jablko |
| Rozvinutý | 1995 |
| Přemístěno | Blesk |
| Specifikace | |
| Hot swap | Ano |
| Externí | Ano |
| Kabel | až 4,5 m |
| závěry | 4, 6, 9 |
| Elektrické parametry | |
| Max. Napětí | 30 V |
| Max. proud | 1,5 A |
| Možnosti dat | |
| Šířka pásma | 400-3200 Mbps (50-400 Mbps ) |
| Max. zařízení | až 63 |
| Mediální soubory na Wikimedia Commons | |
IEEE 1394 (FireWire [1] , i-Link) je zastaralý standard vysokorychlostní sériové sběrnice určený pro výměnu digitálních informací mezi počítačem a jinými elektronickými zařízeními.
Různé společnosti propagovaly standard pod svými vlastními značkami:
V roce 1986 se členové Výboru pro standardy mikropočítačů rozhodli sloučit různé verze sériové sběrnice ( Serial Bus ), které v té době existovaly.
V roce 1992 převzal Apple vývoj rozhraní .
V roce 1995 byl přijat standard IEEE 1394 (samotná technologie byla vyvinuta mnohem dříve, před příchodem Windows 95 , což ukazuje velký potenciál tohoto institutu).
Kolem roku 1998 komunita společností, včetně Microsoftu, vyvinula myšlenku vyžadovat 1394 pro jakýkoli počítač a používat 1394 uvnitř skříně, nejen mimo ni. Existovaly dokonce karty ovladače s jediným konektorem nasměrovaným dovnitř pouzdra. Objevila se také myšlenka Device Bay, tedy pozice pro zařízení s konektorem 1394 zabudovaným do pozice a podporou hot-swap.
Takové trendy lze vidět v tehdejších materiálech Microsoftu, určených pro počítačové vývojáře. Lze usuzovat, že 1394 byla nabídnuta jako náhrada za ATA , tedy za roli, kterou v současnosti plní SATA .
Tyto myšlenky však nebyly předurčeny k realizaci a jedním z hlavních důvodů tohoto výsledku byla licenční politika společnosti Apple, která vyžadovala platby za každý čip ovladače. Modely základních desek a notebooků, které byly uvedeny na trh na začátku roku 2010, již zpravidla nepodporovaly rozhraní FireWire. Výjimky byly uvedeny v úzkém top segmentu IT [2] [3] . V druhé polovině roku 2010 byl FireWire zcela nahrazen standardy USB a Thunderbolt .
Sběrnici IEEE 1394 lze použít pro:
Kabel se skládá ze 2 kroucených párů - A a B, pájených jako A do B a na druhé straně kabelu - jako B do A. Je také možný volitelný silový vodič.
Zařízení může mít až 4 porty (konektory). V jedné topologii může být až 64 zařízení. Maximální délka cesty v topologii je 16. Topologie je stromová, uzavřené smyčky nejsou povoleny.
Když je zařízení připojeno a odpojeno, sběrnice se resetuje, poté si zařízení nezávisle vyberou to hlavní ze sebe a snaží se tuto „dominanci“ přenést na souseda. Po určení hlavního zařízení je jasný logický směr každého segmentu kabelu - k hlavnímu nebo od hlavního. Poté je možné distribuovat čísla do zařízení. Po rozdělení čísel je možné provádět hovory na zařízení.
Během distribuce čísel na sběrnici proudí paketový provoz, z nichž každý obsahuje počet portů na zařízení, orientaci každého portu - nepřipojený / k hlavnímu / od hlavního a také maximální rychlost každého připojení (2 porty a kabelový segment). Řadič 1394 přijímá tyto pakety, načež zásobník ovladačů sestaví mapu topologie (spojení mezi zařízeními) a rychlostí (nejhorší rychlost na cestě od řadiče k zařízení).
Sběrnicové operace se dělí na asynchronní a izochronní.
Asynchronní operace jsou zápis/čtení 32bitového slova, bloku slov a také atomické operace. Asynchronní operace používají 24bitové adresy v rámci každého zařízení a 16bitová čísla zařízení (podpora mezisběrnicového přemostění). Některé adresy jsou rezervovány pro hlavní řídicí registry zařízení. Asynchronní operace podporují dvoufázové provádění – požadavek, meziodpověď, později finální odpověď.
Izochronní operace jsou přenos datových paketů v rytmu přesně načasovaném na rytmus 8 kHz nastavený masterem sběrnice zahájením transakcí „zápis do aktuálního časového registru“. Místo adres v izochronním provozu se používají čísla kanálů od 0 do 31. Potvrzení nejsou poskytována, izochronní operace jsou jednosměrné vysílání.
Izochronní operace vyžadují alokaci izochronních zdrojů – číslo kanálu a šířku pásma. To se provádí atomickou asynchronní transakcí na některé standardní adresy jednoho ze sběrnicových zařízení, zvoleného jako "isochronní správce zdrojů".
Kromě kabelové implementace sběrnice norma popisuje i placenou (implementace neznámé).
Existují standardy RFC 2734 - IP over 1394 a RFC 3146 - IPv6 over 1394. Podporováno ve Windows XP a Windows Server 2003 . Podpora od Microsoftu byla ukončena ve Windows Vista , nicméně existuje implementace síťového stacku FireNet v alternativních ovladačích od Unibrain [5] [6] (verze 6.00 byla vydána v listopadu 2012 [7] ).
Podporováno mnoha operačními systémy UNIX (obvykle vyžaduje přebudování jádra s touto podporou).
Standard nezahrnuje emulaci Ethernet přes 1394 a používá zcela jiný protokol ARP . Navzdory tomu byla emulace Ethernetu přes 1394 zahrnuta v OS FreeBSD a je specifická pro OS.
K dispozici je standardní SBP-2 - SCSI over 1394. Slouží především k připojení externích skříní s pevnými disky k počítačům - skříň obsahuje můstkový čip 1394-ATA. Rychlost přenosu dat přitom může dosáhnout 27 MB/s, což převyšuje rychlost USB 2.0 jako rozhraní k úložným zařízením, tedy přibližně 43 MB/s, ale mnohem nižší než u USB 3.0.
Je podporován v rodině OS Windows od Windows 98 dodnes. Je také podporován v populárních OS rodiny UNIX .
Historicky první použití pneumatiky. Používá se dodnes jako prostředek k zachycení filmů z MiniDV do souborů. Snímání z fotoaparátu do fotoaparátu je také možné.
Video signál procházející 1394 jde téměř ve stejném formátu, jako je uložen na videopásce. To zjednodušuje fotoaparát a snižuje nároky na jeho paměť.
V systému Windows je kamera připojená k 1394 zařízením DirectShow . Zachytávání videa z takového zařízení je možné v široké škále aplikací – Adobe Premiere , Ulead Media Studio Pro , Windows Movie Maker . Existuje také obrovské množství jednoduchých utilit, které mohou provádět pouze toto zachycení. Je také možné použít testovací nástroj Filter Graph Editor z bezplatného DirectShow SDK.
Použití 1394 s miniDV znamenalo konec proprietárních karet pro zachycení videa.
Zajímavou vlastností řadičů 1394 je schopnost číst a zapisovat libovolné adresy paměti ze strany sběrnice bez použití procesoru a softwaru. To pramení z bohaté sady asynchronních transakcí 1394 a také z jeho struktury adresování.
Tato schopnost číst a upravovat paměť přes 1394 bez pomoci procesoru byla důvodem pro použití 1394 v duálním ladicím programu jádra Windows - WinDbg . Toto použití je výrazně rychlejší než sériový port, ale vyžaduje OS alespoň Windows XP na obou stranách. Tato funkce se také používá v debuggerech pro jiné operační systémy, jako je Firescope pro Linux [8] .
Zařízení IEEE 1394 jsou organizována ve třívrstvém schématu - Transaction, Link a Physical, což odpovídá třem nižším vrstvám modelu OSI .
Komunikaci mezi PCI sběrnicí a transakční vrstvou zajišťuje Bus Manager . Přiřazuje typ zařízení na sběrnici, čísla a typy logických kanálů, detekuje chyby.
Data jsou přenášena v rámci 125 μs. Časové sloty pro kanály jsou umístěny v rámci. Jsou možné jak synchronní, tak asynchronní režimy provozu. Každý kanál může zabírat jeden nebo více časových slotů. Pro přenos dat si vysílací zařízení vyžádá synchronní kanál s požadovanou šířkou pásma. Pokud má přenášený rámec požadovaný počet časových slotů pro daný kanál, je přijata kladná odpověď a kanál je povolen.
Na konci roku 1995 přijala IEEE standard pod sériovým číslem 1394. V digitálních fotoaparátech Sony se rozhraní IEEE 1394 objevilo ještě před přijetím standardu a nazývalo se iLink.
Rozhraní bylo původně umístěno pro streamování videa, ale přízeň si našli i výrobci externích disků, kteří poskytují vynikající šířku pásma pro vysokorychlostní disky.
Přenosové rychlosti jsou 98,304, 196,608 a 393,216 Mbps, které zaokrouhlují na 100, 200 a 400 Mbps. Délka kabelu - až 4,5m.
V roce 2000 byl schválen standard IEEE 1394a. Pro zlepšení kompatibility zařízení byla provedena řada vylepšení.
Byl zaveden časový limit 1/3 sekundy pro reset sběrnice, dokud nebude dokončen přechodový proces vytvoření zabezpečeného připojení nebo odpojení zařízení.
V roce 2002 se objevuje standard IEEE 1394b s novými rychlostmi: S800 - 800 Mbps a S1600 - 1600 Mbps. Způsobilá zařízení se označují jako FireWire 800 nebo FireWire 1600 v závislosti na maximální rychlosti.
Změnily se použité kabely a konektory. Pro dosažení maximální rychlosti na maximální vzdálenosti je zajištěno použití optického kabelu : plastového - na délku až 50 metrů a skla - na délku až 100 metrů.
I přes změnu konektorů zůstaly standardy kompatibilní, což umožňuje použití adaptérů.
12. prosince 2007 byla představena specifikace S3200 [9] s maximální rychlostí 3,2 Gbps. K označení tohoto režimu se také používá název „režim beta“ (kódovací schéma 8B10B (anglicky) ). Maximální délka kabelu může být až 100 metrů.
V roce 2004 byl vydán standard IEEE 1394.1. Tento standard byl přijat, aby umožnil výstavbu rozsáhlých sítí a dramaticky zvyšuje počet připojených zařízení na gigantický počet 64 449 [10] .
Standard 1394c , představený v roce 2006, umožňuje použití kroucené dvoulinky kategorie 5e (stejné jako pro sítě Ethernet ). S Gigabit Ethernetem je možné používat paralelně , tedy využívat dvě logické a nezávislé sítě na jednom kabelu. Maximální deklarovaná délka je 100 m. Maximální rychlost odpovídá S800 - 800 Mbps.
Existují čtyři (až IEEE 1394c - tři) typy konektorů pro FireWire:
| Počítačové sběrnice a rozhraní | |
|---|---|
| Základní pojmy | |
| Procesory | |
| Vnitřní | |
| notebooky | |
| Pohony | |
| Obvod | |
| Správa zařízení | |
| Univerzální | |
| Video rozhraní | |
| Vestavěné systémy | |
| IEEE standardy | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Proud |
| ||||||
| Řada 802 |
| ||||||
| P-série |
| ||||||
| Vyměněno | |||||||
| |||||||