IEEE 1394 (Firewire) — новая последовательная шина

IEEE 1394 (Firewire) — новая последовательная шина

IEEE 1394 или Firewire — это последовательная высокоскоростная шина, предназначенная для обмена цифровой информацией между компьютером и другими электронными устройствами. Благодаря невысокой цене и большой скорости передачи данных эта шина становится новым стандартом шины ввода-вывода для персонального компьютера. Ее изменяемая архитектура и одноранговая топология делают Firewire идеальным вариантом для подключения жестких дисков и устройств обработки аудио- и видеоинформации. Эта шина также идеально подходит для работы мультимедийных приложений в реальном времени. В этом материале приведены некоторые общие сведения о стандарте IEEE 1394.

Зачем нужен новый интерфейс

Прежде всего, посмотрите на заднюю стенку своего компьютера. Там можно найти множество всяких разъемов: последовательный порт для модема, принтерный порт для принтера, разъемы для клавиатуры, мыши и монитора, SCSI-интерфейс, предназначенный для подключения внешних носителей информации и сканеров, разъемы для подключения аудио и MIDI устройств, а также для устройств захвата и работы с видеоизображениями. Это изобилие сбивает с толка пользователей и создает беспорядок из соединительных кабелей. Причем, нередко производители ноутбуков используют и другие типы коннекторов.

Новый интерфейс призван избавить пользователей от этой мешанины и к тому же имеет полностью цифровой интерфейс. Таким образом, данные с компакт-дисков и цифровых магнитофонов смогут передаваться без искажений, потому что в настоящее время эти данные сначала конвертируются в аналоговый сигнал, а затем обратно оцифровываются устройством-получателем сигнала. Кабельное телевидение, радиовещание и видео CD передают данные также в цифровом формате.

Цифровые устройства генерируют большие объемы данных, необходимые для передачи качественной мультимедиа-информации. Например:

Высококачественное видео
Цифровые данные = (30 frames / second) (640 x 480 pels) (24-bit color / pel) = 221 Mbps

Видео среднего качества
Цифровые данные = (15 frames / second) (320 x 240 pels) (16-bit color / pel) = 18 Mbps

Высококачественное аудио
Цифровые данные = (44,100 audio samples / sec) (16-bit audio samples) (2 audio channels for stereo) = 1.4 Mbps

Аудио среднего качества
Цифровые данные = (11,050 audio samples / sec) (8-bit audio samples) (1 audio channel for monaural) = 0.1 Mbps

Обозначение Mbps — мегабит в секунду.

Для решения всех этих проблем и высокоскоростной передачи данных была разработана шина IEEE 1394 (Firewire).

IEEE 1394 — высокоскоростная последовательная шина

Стандарт поддерживает пропускную способность шины на уровнях 100, 200 и 400 Мбит/с. В зависимости от возможностей подключенных устройств одна пара устройств может обмениваться сигналами на скорости 100 Мбит/с, в то время как другая на той же шине — на скорости 400 Мбит/с. В начале следующего года будут реализованы две новые скорости — 800 и 1600 Мбит/с, которые в настоящее время предлагаются как расширение стандарта. Такие высокие показатели пропускной способности последовательной шины практически исключают необходимость использования параллельных шин, основной задачей которых станет передача потоков данных, например несжатых видеосигналов, внутри компьютера.

Таким образом, Firewire удовлетворяет всем вышеперечисленным требованиям, включая:

• Цифровой интерфейс — позволяет передавать данные между цифровыми устройствами без потерь информации
• Небольшой размер — тонкий кабель заменяет груду громоздких проводов
• Простота в использовании — отсутствие терминаторов, идентификаторов устройств или предварительной установки
• Горячее подключение — возможность переконфигурировать шину без выключения компьютера
• Небольшая стоимость для конечных пользователей
• Различная скорость передачи данных — 100, 200 и 400 Мбит/с
• Гибкая топология — равноправие устройств, допускающее различные конфигурации
• Высокая скорость — возможность обработки мультимедиа-сигнала в реальном времени
• Открытая архитектура — отсутствие необходимости использования специального программного обеспечения

Благодаря этому шина IEEE 1394 может использоваться с:

• Компьютерами
• Аудио и видео мультимедийными устройствами
• Принтерами и сканерами
• Жесткими дисками, массивами RAID
• Цифровыми видеокамерами и видеомагнитофонами

Простейшая система для видеоконференций, построенная на шине IEEE 1394, использующая два 15 fps аудио/видео канала загрузит всего третью часть 100Mbps интерфейса 1394. Но, в принципе, для этой задачи возможно и использование 400Mbps интерфейса.

Кабель IEEE 1394

Шесть контактов FireWire подсоединены к двум проводам, идущим к источнику питания, и двум витым парам сигнальных проводов. Каждая витая пара и весь кабель в целом экранированы.

Провода питания рассчитаны на ток до 1,5 А при напряжении от 8 до 40 В, поддерживают работу всей шины, даже когда некоторые устройства выключены. Они также делают ненужными кабели питания во многих устройствах. Не так давно инженеры Sony разработали еще более тонкий четырехпроводный кабель, в котором отсутствуют провода питания. (Они намерены добавить свою разработку к стандарту.) Этот так называемый AV-разъем будет связывать небольшие устройства, как «листья» с «ветками» 1394.

Гнездо разъема имеет небольшие размеры. Ширина его составляет 1/10 ширины гнезда разъема SCSI, у него всего шесть контактов (у SCSI — 25 или 50 разъемов).

К тому же кабель 1394 тонкий — приблизительно в три раза тоньше, чем кабель SCSI. Секрет тут прост — ведь это последовательная шина. Все данные посылаются последовательно, а не параллельно по разным проводам, как это делает шина SCSI.

Топология

Стандарт 1394 определяет общую структуру шины, а также протокол передачи данных и разделения носителя. Древообразная структура шины всегда имеет «корневое» устройство, от которого происходит ветвление к логическим «узлам», находящимся в других физических устройствах.

Корневое устройство отвечает за определенные функции управления. Так, если это ПК, он может содержать мост между шинами 1394 и PCI и выполнять некоторые дополнительные функции по управлению шиной. Корневое устройство определяется во время инициализации и, будучи однажды выбранным, остается таковым на все время подключения к шине.

Сеть 1394 может включать до 63 узлов, каждый из которых имеет свой 6-разрядный физический идентификационный номер. Несколько сетей могут быть соединены между собой мостами. Максимальное количество соединенных шин в системе — 1023. При этом каждая шина идентифицируется отдельным 10-разрядным номером. Таким образом, 16-разрядный адрес позволяет иметь до 64449 узлов в системе. Поскольку разрядность адресов устройств 64 бита, а 16 из них используются для спецификации узлов и сетей, остается 48 бит для адресного пространства, максимальный размер которого 256 Терабайт (256х1024 4 байт) для каждого узла.

Конструкция шины удивительно проста. Устройства могут подключаться к любому доступному порту (на каждом устройстве обычно 1 — 3 порта). Шина допускает «горячее» подключение — соединение или разъединение при включенном питании. Нет также необходимости в каких-либо адресных переключателях, поскольку отсутствуют электронные адреса. Каждый раз, когда узел добавляется или изымается из сети, топология шины автоматически переконфигурируется в соответствии с шинным протоколом.

Однако есть несколько ограничений. Между любыми двумя узлами может существовать не больше 16 сетевых сегментов, а в результате соединения устройств не должны образовываться петли. К тому же для поддержки качества сигналов длина стандартного кабеля, соединяющего два узла, не должна превышать 4,5 м.

Протокол

Интерфейс позволяет осуществлять два типа передачи данных: синхронный и асинхронный. При асинхронном методе получатель подтверждает получение данных, а синхронная передача гарантирует доставку данных в необходимом объеме, что особенно важно для мультимедийных приложений.

Протокол IEEE 1394 реализует три нижних уровня эталонной модели Международной организации по стандартизации OSI: физический, канальный и сетевой. Кроме того, существует «менеджер шины», которому доступны все три уровня. На физическом уровне обеспечивается электрическое и механическое соединение с коннектором, на других уровнях — соединение с прикладной программой.

На физическом уровне осуществляется передача и получение данных, выполняются арбитражные функции — для того чтобы все устройства, подключенные к шине Firewire, имели равные права доступа.

На канальном уровне обеспечивается надежная передача данных через физический канал, осуществляется обслуживание двух типов доставки пакетов — синхронного и асинхронного.

На сетевом уровне поддерживается асинхронный протокол записи, чтения и блокировки команд, обеспечивая передачу данных от отправителя к получателю и чтение полученных данных. Блокировка объединяет функции команд записи/чтения и производит маршрутизацию данных между отправителем и получателем в обоих направлениях.

«Менеджер шины» обеспечивает общее управление ее конфигурацией, выполняя следующие действия: оптимизацию арбитражной синхронизации, управление потреблением электрической энергии устройствами, подключенными к шине, назначение ведущего устройства в цикле, присвоение идентификатора синхронного канала и уведомление об ошибках.

Чтобы передать данные, устройство сначала запрашивает контроль над физическим уровнем. При асинхронной передаче в пакете, кроме данных, содержатся адреса отправителя и получателя. Если получатель принимает пакет, то подтверждение возвращается отправителю. Для улучшения производительности отправитель может осуществлять до 64 транзакций, не дожидаясь обработки. Если возвращено отрицательное подтверждение, то происходит повторная передача пакета.

В случае синхронной передачи отправитель просит предоставить синхронный канал, имеющий полосу частот, соответствующую его потребностям. Идентификатор синхронного канала передается вместе с данными пакета. Получатель проверяет идентификатор канала и принимает только те данные, которые имеют определенный идентификатор. Количество каналов и полоса частот для каждого зависят от приложения пользователя. Может быть организовано до 64 синхронных каналов.

Шина конфигурируется таким образом, чтобы передача кадра начиналась во время интервала синхронизации. В начале кадра располагается индикатор начала и далее последовательно во времени следуют синхронные каналы 1, 2… На рисунке изображен кадр с двумя синхронными каналами и одним асинхронным.

Оставшееся время в кадре используется для асинхронной передачи. В случае установления для каждого синхронного канала окна в кадре шина гарантирует необходимую для передачи полосу частот и успешную доставку данных.

Резюме

Таким образом, в скором будущем, на задней панели компьютера можно будет увидеть выходы всего двух последовательных шин: USB для низкоскоростных применений и Firewire — для высокоскоростных. Причем путь в жизнь у шины IEEE 1394 произойдет гораздо быстрее, чем у USB. В этом случае производители программных продуктов и аппаратуры действуют сообща. Уже сейчас доступны различные виды устройств с шиной Firewire, поддержка этой шины будет встроена в операционную систему Windows 98 и в ближайшем будущем ведущие производители чипсетов для PC встроят поддержку этой шины в свои продукты. Так что 1998 год станет годом Firewire.

Дополнительная информация

Дополнительную информацию о шине IEEE 1394 можно получить на сайтах:

• 1394 Trade Association: firewire.org/
• Skipstone: www.skipstone.com/
• Sony: www.sel.sony.com/SEL/consumer/camcorder/dcr_vx1000.html
• Texas Instruments: www.ti.com/sc/docs/msp/1394/1394.htm

▷ Firewire: что это, для чего это нужно и чем отличается от usb

Вы знаете, что такое порт IEEE 1394 или Firewire ? Конечно, если вы европеец, вы не слишком много знаете этот порт для ПК, и даже возможно, что вы его не видели ни на одной материнской плате. Вот почему сегодня мы подробно рассмотрим, что такое Firewire, как он работает и для чего мы можем его использовать.

Связь — это очень важный аспект, который мы всегда должны учитывать при покупке «умного» электронного устройства. Порт подключения во многом зависит от того, сможем ли мы взаимодействовать с этим оборудованием через компьютер или сделать его совместимым с определенными устройствами. Почти все прекрасно знают, что такое USB-порт, но не все знают Firewire, и правда в том, что в настоящее время мы вряд ли найдем его, но стоит знать, что это такое и как оно работает, если однажды мы найдем его и нам нужно его использовать.

Что такое порт Firewire

Первое, что мы должны знать, это то, что его официальное название — порт IEEE 1394 из-за стандартного протокола связи, который он использует. Если у команды есть Firewire, вы увидите, что он идентифицирован таким образом с почти всей вероятностью.

Порт Firewire является типом входного и выходного соединения для обеспечения высокоскоростной связи между мультимедийными устройствами. Он работает через последовательную передачу данных, как порт USB, и в основном используется для подключения профессиональных цифровых камер, принтеров и других устройств, где мы обычно находим порт USB.

Основная причина, по которой мы не видим его слишком часто, заключается в том, что использование USB-порта гораздо более распространено в Европе, и именно поэтому мы можем видеть его чаще на американском континенте. Кроме того, этот порт используется в основном оборудованием Apple, поскольку именно производитель изобрел его в 1995 году и внедрил его в свой ассортимент, как персональных компьютеров, так и профессионального оборудования.

Версии и скорость FireWire разъема

Как мы говорим, в бытовой сфере порт IEEE 1394 был смещен производителями из-за новых стандартов, таких как USB 3.0 и нового интерфейса Thunderbolt на компьютерах Apple и другом оборудовании и периферийных устройствах. Но мы должны знать, что он все еще широко используется в промышленной автоматизации и профессиональной среде, поэтому мы увидим ниже.

Одна из характеристик, которые когда-то представляли большой интерес для компьютерного сообщества, заключается в том, что Firewire способен управлять с ПК подключенным к нему периферийным устройством, то есть мы можем напрямую взаимодействовать с прошивкой видеокамеры или со свойствами монитора. И это то, что пока невозможно с современным USB-портом. В дополнение к этому он также может подавать питание на устройства с напряжением 25 В постоянного тока, что также является новым и очень полезным.

Версии Firewire, которые были развернуты на сегодняшний день:

• Firewire 400 (IEEE 1394): это первая версия, выпущенная на рынок с очень характерным 6— контактным разъемом и скоростью до 400 Мбит / с (50 МБ / с), намного превышающая скорости USB 1.0 и 1.1. Firewire 800 (IEEE 1394b): опубликовано в версии 200, это разъем, который поддерживает передачу данных со скоростью 786 Мбит / с (100 МБ / с) и может достигать расстояний до 100 метров кабеля. Разъем также был изменен по отношению к Firewire 400 (первый), предоставив ему 9 контактов вместо 6. Firewire 800 является современным для USB 2.0. Firewire s1600: эта версия была реализована в 2007 году и расширила полосу пропускания до 1, 6 Гбит / с (200 МБ / с) под тем же разъемом, что и Firewire 800. Затем она превзошла версию USB 2.0 в широком диапазоне скоростей, поскольку что это только достигло 60 МБ / с. Firewire s3200 (IEEE 1394b): также созданный в 2007 году, он также увеличил скорость до 3, 2 Гбит / с (400 МБ / с), используя 9-контактный разъем. За короткий промежуток времени был также создан USB 3.0, который был способен обеспечить скорость передачи до 600 МБ / с и был идеальным выбором для всех производителей. Firewire s800T (IEEE 1394c): это еще один вариант, анонсированный в 2007 году, в котором реализована технология Firewire через разъем RJ-45 Ethernet для объединения преимуществ одного и другого.

В следующей таблице вы можете найти сравнение между различными скоростями большинства современных соединений и Firewire

Версия Firewire	Скорость (МБ / с)	Версия USB	Скорость (МБ / с)
400	50	1, 0	0, 19
1, 1	1, 5
800	100	2, 0	60
S1600	200	3.0	600
S3200	400
3, 1	1225
Удар молнии 1	1200
Удар молнии 2	+2400
Удар молнии 3	4800

Мы видим, что USB явно является преобладающим стандартом благодаря огромной производительности передачи данных.

Основные характеристики кабеля Firewire и его разъема

Мы уже видели версии и скорости, которые мы можем достичь с помощью Firewire, теперь пришло время посмотреть на возможности этого порта с точки зрения совместимости и подключения.

• Он способен поддерживать подключения до 63 устройств и кабелей длиной 4, 25 м. Как и USB, он поддерживает Plug and Play и горячее подключение, а также одноранговые соединения, в которых его ссылка не должна использовать ни системную память, ни ЦП Асинхронная среда передачи, ориентированная на соединения в реальном времени, что очень важно, например, для видеонаблюдения.

Теперь мы увидим типы разъемов Firewire, которые мы можем найти

6-контактный Firewire:

Он отличается тем, что является прямоугольным соединителем, заканчивающимся треугольным наконечником. Штыри расположены в центральном блоке с двумя рядами по три контакта. Используется для версии Firewire 400.

Существует также меньшая 4-контактная версия.

Firewire 800 г.в.

Этот разъем несколько уменьшает его размер и расширяет соединительные штыри до 9, расположенных в центральном блоке с рядом из 5 контактов, а другой из 4 разделен два на два. Разъем квадратный.

Купить Firewire в USB-адаптер

Будучи последовательными интерфейсами передачи данных, возможно получить устройства совместимости, которые используют тот или иной интерфейс. Для этого он понадобится только с конвертером Firewire в USB или наоборот. Очевидно, что скорость передачи будет ограничена самым медленным узлом.

Здесь мы видим некоторые конвертеры для продажи более высокого или низкого качества, но вполне доступные, если они нам нужны.

Firewire IEEE 1394 для USB-адаптер

CABLEPELADO USB-адаптер FireWire IEEE 1394 с 6-контактным разъемом купить на Amazon

Первым из них будет этот адаптер от версии 400 до USB 2.0, который наверняка будет использоваться чаще всего.

Fangfeen 1394 6-контактный 6-контактный гнездовой разъем USB 2.0 Тип USB 1.1 / 2.0 Один переходник-адаптер Firewire IEEE Портативный переходник-переходник «мама-мужчина»; Адаптер Firewire 1394; 6-контактный адаптер USB 2.0; USB-адаптер 2.58 EUR

IEEE 1394 4-контактный адаптер USB Firewire

• Совместим только с Sony DCR — DV trv75e. Не может использовать другой рабочий блок 1394 или USB. Подключение: 13944Пин-штекер с одной стороны. С другой стороны — USB-штекер. Длина: 100см; Разъем: 1 сторона 1394 4-контактный штекер. Другая сторона USB-мужчина

Здесь у нас есть другая версия, которая превращает наш USB в 4-контактный разъем Firewire

Адаптер Firewire to Thunderbolt

• С легкостью подключите ваш Thunderbolt Mac к устройству FireWire с помощью адаптера Apple Thunderbolt to FireWire. Этот компактный адаптер подключается к порту Thunderbolt вашего Mac, обеспечивая соединение 7W FireWire800, которое поддерживает автономные периферийные устройства, такие как жесткие диски и аудиоустройства. Thunderbolt адаптер Apple для FireWire

У нас также есть конвертеры Thunderbolt в Firewire, которые будут полезны для ноутбуков Mac без Firewire.

Firewire 800 — 400 адаптер

• FireWire 400 (гнездо) 6-контактный к FireWire 800 (гнездо) 9-контактный адаптер Устраняет необходимость в дополнительных кабелях, изготовленных из прочного ABS, для защиты портов и обеспечения надежного соединения Двунаправленный, работает от 400 до 800, а также от 800 до 400

Наконец, мы можем выбрать преобразователи Firewire начиная с версии 800 и далее до традиционного 6-контактного разъема.

Firewire + USB к адаптеру RJ-45

• Адаптер USB / FireWire типа «папа» / «папа» для TC-NT2 Оптимальное решение для расширения или добавления подключения USB и FireWire. Черный цвет

Наконец, у нас есть адаптер HUB для нескольких соединений, совместимый с RJ-45, USB и Firewire.

Ну, это все о разъеме Firewire, о том, как он работает, и его основные характеристики и типы. Как вы можете видеть, это разъем, схожий по функциям с USB, хотя он постепенно вытесняется из-за своего большого признания и более высокой скорости в последних версиях. У вашей материнской платы есть разъем Firewire?

Мы также рекомендуем эти уроки:

Если у вас есть, чем поделиться или высказать свое мнение в комментариях, мы всегда готовы помочь сообществу.

Em Раздел Oem или раздел восстановления, что это такое и для чего это нужно

Если вы хотите узнать, что такое OEM-раздел recovery или раздел восстановления в Windows 10, прочитайте эту статью, и мы научим вас, как их скрыть

Pwm: что это такое и для чего это нужно фанатам

Мы объясняем, для чего он и что такое ШИМ вентиляторов: характеристики, обороты, дизайн и насколько важно выбрать один.

Калькулятор драм для ризена: что это, для чего это нужно и настроить?

Мы протестировали программу DRAM Calculator для программного обеспечения Ryzen ☝ программу, которая настраивает наилучшие параметры таким образом, чтобы память ОЗУ дала максимум ✅

Источник https://www.ixbt.com/mainboard/firewire.html

Источник https://ru.comprating.com/firewire-qu-es-para-qu-sirve-y-diferencias-con-usb

Источник