IEEE |
http:www.guangdongdz.com 2004-12-13 |
叶云燕 IEEE 1394概述 1394-1995是用于高性能串行总线的IEEE指定标准，亦称作 Firewire(苹果电脑的注册商标)，Firewire提供了一种允许连接多种高性能设备的串行总线互连。IEEE指定标准的修订版已经作为IEEE 1394a-2000公布，并对 IEEEl394-1995标准作了进一步的阐明和补充。 1394连接器作为整个互连系统中最基础的器件，无论从产品的外观、传输速率还是到产品的性能，都有很大的改进。 早期1394连接器的传输速率已经可以达到400Mbps，而1394b规范的传输速率则可以达到最大800 Mbps。用户通过互联网下载资料、处理大量数据时，其优势比较明显.如今，1200Mbps的连接器都已经出现，而新型1394b技术规范提供了更高的性能(传输速率高达3.2Gbps)、更长的传输距离(达100米)以及与所有应用相适应的各种电缆媒体，即屏蔽双绞式电缆(STP)、无屏蔽双绞式电缆(UTP)、塑料光纤(POF)POF和玻璃光纤(GOF)等。在 Windows操作系统中，目前只有微软的 Whndows 2000/XP/98与IEEE 1394兼容。 应该说，IEEE 1394总线为高速传输应用提供很大的潜能，许多数码相机、计算机和外设及其他消费性电子产品均已包含IEEE I394接口，供传输资料使用。IEEE I394的高带宽为复杂的多媒体应用提供可行的解决方案。IEEE1394它还是那些得益于真正的对等操作和最大灵活性应用场合的理想选择。 IEEE1394规范定义了称为Firewire 的串行总线体系结构，而IEEE1394-1395串行总线规范包括了电源与分配管理规范、开放主控制接口(OHCI)、1394.1挢规范及Firewire糸统体系等等好几个规范。 1394是自配置型标准，具有强大的电源管理／功率分配能力以及健全的误差检测功能，因而成为控制应用(尤其是那些还需要提供流式多媒体服务的应用)之首选。目前己有IEEE1394/FireWire控制器具有可编程限流，内置断路器，用来限制负载电流。两款器件均具有可以报告故障状态的/FAULT输出，如，MAX5944的每一通道都有独立的/FAULT输出。MAX5943提供闭锁关断和自动重启两种故障管理选择；MAX5944只有自动重启故障管理功能。 正因为新型1394b技术提供了更高的性能(传输速率高达3.2Gbps)、更长的传输距离(达100米)以及与所有应用相适应的各种电缆媒体，从而成为家庭网络和高速数据传输应用的理想选择。例如，在诸如家庭网络等远程应用中，1394b能够在长达100米的五类无屏蔽双绞电缆(称为CAT5或UTP5)上实现100Mbps的传输速率。对于高速应用，TI可为视频点播或RAID(独主磁盘/磁盘机的冗余式阵列)备份等应用提供能够实现高达800Mbps速率的1394b芯片组。而TI公司的1394b芯片能够后向兼容1394a芯片。那末究竞IEEE1394标准有多少是实用的？ 1394b标准的优点可以归纳如下： *传输速率更快，速度范围从800Mbps至3200Mbps； *传输距离更长：采用GOF和CAT5时可达100米；采用POF时可达50米； *TI的1394b器件为双语版：可在1394a和1394b模式中进行通信； *更多的电缆选择：STP、CAT5、POF、GOF； *效率更高； *用户界面更加友好：无环路型构造允许采用任何拓扑结构和冗余度 IEEE 1394连接器特点: *音频／视频数据的实时流式传输； *高速：采用EEEl394-1995和1394a-2000标准时高达400Mbps，采用1394b标准时则高达1、2和4Gbps； * 即插即用热插拔:如高集成度热插拔控制器——MAX5943/MAX5944。该系列器件允许在带电的IEEE1394/FireWire端口上安全地插入或拔出IEEE1394/FireWire外围设备。 * 对等通信与存储器映射架构； *小型、耐用、灵活的电缆和连接器； *无缝I／O互连。 EEE1394/FireWire控制器的工作电压安全可靠、功能强:如额定工作电压可从+7.5V至+37V，并具有以下三种功能：浪涌和输出过流保护、可调节低压“或”逻辑阈值、以及位于电源输入和负载之间的双向负载关断开关。如MAX5943单通道控制器只需两个外部元件，关断模式下消耗电流不到10μA。MAX5944为双通道控制器，在关断模式下消耗电流为20μA。 应用领域与USB连接器的有所不同 总体上来讲USB连接器通常被用在低带宽的应用之中，如连接数码照相机和便携式音频播放器等。USB 1.1主要应用在中低速外部设备上，它提供的传输速度有低速1.5Mbps和全速12Mbps两种。低速的USB带宽支持低速设备，如显示器、调制解调器、鼠标、键盘、扫描仪、打印机、光驱、磁带机、软驱等。全速的USB带宽将支持大范围的多媒体设备。 USB连接器主要应用在电脑及电脑周边等资讯产品中，目前已经取代I/O的D-Sub连接器，将来在数码电子产品方面使用的频率会越来越高，便携式产品设备现在开始转向Mini USB的产品。除此以外USB连接器还应用在大众消费类电子产品中，当然USB也开始转向无线产品，如蓝牙等领域。 而IEEE-1394连接器一般用在高带宽应用之中，如连接数码摄像机和外部硬盘等。然而1394的潜在市场远非这些，无论是在计算机硬盘还是网络互连等方面都有其广阔的用武之地。1394连接器应用的领域比较专业，比如网络产品领域，它更适用于传输距离较远、数据量较大的领域中。数码摄像机、读卡机、数码相机等产品主要使用Mini1394连接器，使用Mini1394连接器，其体积小，传输速度快，将来市场都将以Mini型为主。其发展趋势将继续朝着轻小短薄小型化的方向发展。例如苹果新款ipod MP3播放机具备了IEEE1394 Firewire接口控制器(TSB43AA82)，它可以工作应Mac和PC环境，并进一步把产品厚度缩小到2cm。 最新1394芯片应用.用TSB12LV31链路层控制器与TSB21LV03A物理层控制器的1394芯片数字相机设计，见图1所示。 IEEE-1394连接器产品研发着重于开发无铅电镀工艺和低价的高速连接器。研发的主导仍将是精密处理工艺、低歪曲失真和串扰。在电镀材料方面仍将采用钯镍合金为主，传输速度越快的连接器其电镀涂层所用的金属越昂贵，耐磨损性越强，尤其是应用在数码相机、数码摄像机等产品中的连接器需要经常插拔，而传统的电脑插上去之后，插拔的频率相对较低。 IEEE1394的体系结构特征 物理层选择方面 先从它在物理层(PHY-Physical layer)选择方面的问作一介绍。IEEE1394物理层选择时已对下列几点作了考虑: 1394物理层应支持终端产品所需的最少节点数或端口数；具有两个端口允许通过菊花链接实现与总线上其他设备的跨接。三个或更多的节点能够实现分支或集线器< 终端产品在1394接口处是否需要DC隔离?电缆并未在节点与节点之间提供DC隔离通道。当通过1394连接的各种设备有可能处在不同的地电位或不同的功率范围时，各个地可能需要彼此隔离以避免电流和噪声过大。但是，1394电缆上的接地信号不得与PHY功率分配接地平面进行DC隔离。因此．当1394接口处的设备之间需要进行DC隔离时，常常是在PHY层和链路层接口处进行，往往采用允许对PHY链路信号进行容性耦合的特殊I／0单元来完成。 虽然EIA(美国电子工业协会)-775规范要求1394接口处的最低速度为200Mbit／s时，但建议采用400Mbps的PHY。总线上存在速度较慢的节点会成为速度受限的原因。目前所使用的1394硅片几乎都已达到400Mbps的速率。 PHY层的暂停／恢复功能能够使当前停用的两个端口在保持其连接状态的情况下进入低功耗状态。而且，它们还被允许在检测到施加了端口偏置电压之后立即迅速地恢复操作。 对链路层(Link Layer) 的选择 有些链路层控制器对于需要传输何种类型的数据是专为在1394上执行特定数据协议(比如用于海量存储器的串行总线协议2(SBP-2)或用于MPEG-2传输的IEC(国际电工委员会)61883-4而作设计的，而有些则被设计为通用型器件。 与1394相连接的设备是什么?如果系统具有PCI(是一种坚固的模块化结构)，则应考虑其中一个PCI／OHCl链路。涉及流式压缩音频／视频的应用最有可能需要采用TI的iceLynx系列器件。TI的其他链路层器件具有针对外部处理器／存储器的接口或专门用于某种外设功能(照相机／存储器)。 对于音频／视频(A/V)应用，不同类型的音频／视频数据在1394上要求采用不同的格式化和传输方法。在选择适用于数字机顶盒(DSTB)或数字电视(DTV)设计的1394芯片组时，重要的是必须特别弄清应当支持哪类音频／视频数据。有关标准定义了如何以数字视频广播(DVB)格式和DirecTV格式来运送MPEG-2传输流的方法，这两种格式采用不同的包化方案。 另一个考虑到的问题是所支持的数据缓冲器的存储容量。一般来说，应用所要求的带宽越大，或需支持的等时／异步信息量同时性要求越高．缓冲器的存储容量就需要越大。 随着同时存在的等时通道数量的增加或各数据流位速率的提高，接收缓冲器的容量必须更大。 值此需要对1394物理层(PHY)与链路层作一说明.所谓PHY就是能提到串行总线接口的协议层，本层提供了链路层到串行总线电缆的接口. 本物理层转换从链路层接收到的命令和数据，并将其转换为由在传输到串行总线所用的电信号；而链路层是一仲种协议，负责用于事务层和物理层之间的异步事务以及应用层和物理层之间的等时事务所的接口。 轻小短薄是将来的发展方向 IEEE1394连接器技术基本比较成熟，加上其低廉的价格，稳定的应用领域，操作简单等特性，预期将来会有更强的生命力。由于终端产品继续朝着轻小短薄方向发展，势必决定着连接器产品向更加微小化方向发展。像读卡机、数码相机等增长较快的终端产品将进一步拉动连接器需求的增长.特别指出的它是家庭网络和高速数据传输应用的理想选择 参考文献:
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