IEEE 1394 Serial Bus - Firewire

Bus IEEE 1394 Bus serial yang cepat, murah dan mudah digunakan untuk menghubungkan komputer dan perangkat periferal. Sebagai standar interkoneksi komputer, diadopsi oleh produsen elektronik. Konsumen sebagai sarana untuk menghubungkan berbagai perangkat konsumen digital untuk mendorong konvergensi antara peralatan elektronik rumah dan komputer.

Standardisasi Teknologi oleh IEEE pertengahan 90-an dengan nama IEEE 1394-1995. Nama Firewire yang dikenal luas, nama merek dagang Apple.

Topologi dapat berubah secara dinamis saat perangkat ditambahkan atau dihapus dari jaringan (Dynamic Plug'n'Play, Auto Bus Configuration).

Bus Interkoneksi berkinerja tinggi, berbiaya rendah antar perangkat dengan kemampuan Plug and Play dan kemudahan pengembangan. Konsep Standar untuk membentuk jaringan Peer-to-Peer, setiap perangkat terhubung menjadi node yang sama (berarti kehadiran host pusat tidak diperlukan).

Cables and Connectors

Menanggapi persyaratan dari perangkat yang berbeda yang dapat dihubungkan melalui bus (perangkat audio / video, unit penyimpanan, peripheral komputer dll), standar IEEE 1394 menawarkan transfer data berkecepatan tinggi

➽ 100 Mbit/s

➽ 200 Mbit/s

➽ 400 Mbit/s.

Untuk mendukung transfer

ke yang lebih besar digunakan

➽ Kabel Twisted-Pair

➽ Serat Optik

Spesifikasi yang lebih ketat dan menambah kan sejumlah karakteristik untuk meningkat kan efisiensi bus.

Pembaruan Standar telah dibuat (1394b) yang meningkatkan tingkat transfer maksimum menjadi

➽ 800 Mbit/s

➽ 1600 Mbit/s

➽ 3200 Mbit/s

Dua cara dasar mentransfer informasi antar perangkat terhubung:

➽ Transfer Isochronous.

Digunakan oleh aplikasi yang membutuhkan jaminan waktu tunda, sementara ada toleransi dalam validitas data. Aliran video adalah contoh aplikasi.

➽ TransferAsychronous.

Untuk mentransfer informasi kontrol atau data yang kebenarannya harus dijamin tetapi ada beberapa fleksibilitas mengenai waktu pengiriman (aplikasi tipikal jenis ini adalah transfer data antar perangkat penyimpanan).

Fitur IEEE-1394

➽ Transfer data real-time untuk aplikasi multimedia

➽ 100 dan 200Mbits / s kecepatan data hari ini

Jalur peningkatan 400-800 Mbits / s dan mul ti-Gbits / s

➽ Sambungan langsung / pemutusan tanpa kehilangan atau interupsi data

➽ Konfigurasi otomatis mendukung "plug and play"

➽ Topologi jaringan yang bentuknya bebas

memungkinkan pencampuran cabang dan rantai daisy

➽ Tidak diperlukan pemisah baris terpisah

➽ Dijamin tugas bandwidth untuk aplikasi real-time

➽ Konektor umum untuk berbagai perangkat dan aplikasi

➽ Compliant dengan standar IEEE-1394 High Performance Serial Bus

Arsitektur IEEE-1394

Mendefinisikan dua kategori bus:

➽ Bus Backplane

Untuk melengkapi Struktur Bus Paralel dengan menyediakan jalur komunikasi serial alternatif antara perangkat yang dicolokkan ke backplane.

➽ Bus Kabel.

Adalah "Jaringan Non-Siklik dengan cabang terbatas,"

terdiri dari jembatan bus dan node (perangkat kabel).

Non-cyclic berarti Tidak dapat menghubungkan perangkat bersama-sama untuk membuat loop. Pengalamatan 16-bit menyediakan hingga 64K node dalam sistem. Hingga 16 hop kabel diperbolehkan antara node, istilah cabang terbatas.

Jembatan Bus berfungsi untuk menghubungkan bus-bus yang memiliki tipe yang sama atau berbeda; antarmuka 1394-to-PCI dalam PC merupakan jembatan bus, yang biasanya berfungsi sebagai perangkat root dan menyediakan kemampuan bus master (pengontrol).

Jembatan Bus untuk menghubungkan kabel 1394 dan bus 1394 backplane.

➽ Six-bit Node_IDs memungkinkan hingga 63 node

untuk dihubungkan ke jembatan bus tunggal

➽ 10 bit Bus_IDs mengakomodasi hingga 1.023 jembatan

dalam suatu sistem.

Setiap Node memiliki tiga konektor, meskipun standar menyediakan 1 hingga 27 konektor per lapisan fisik perangkat atau PHY. Hingga 16 node dapat daisy-chained melalui konektor dengan kabel standar hingga 4,5 m panjangnya untuk total panjang kabel standar 72 m.

(Menggunakan kabel “Gemuk” berkualitas lebih tinggi memungkinkan interkoneksi yang lebih lama.) Perangkat tambahan dapat dihubungkan dalam konfigurasi simpul daun.

Semua 1394 perangkat elektronik konsumen yang diumumkan pada awal 1997 hanya memiliki satu konektor; saat ini tidak ada camcorder digital atau VCR yang sesuai dengan perangkat dengan ID 3 atau ID 5 yang ditunjukkan pada gambar.

Alamat Fisik pada jembatan power up (reset bus) dan setiap kali node ditambahkan atau dihapus dari sistem, baik dengan koneksi fisik / pemutusan atau power up / down. Tidak diperlukan sakelar ID perangkat dan hot plugging node didukung. Jadi 1394 memenuhi syarat sebagai bus plug-and-play.

Lapisan Fisik, Tautan

dan Transaksi

Protokol 1394 diimplementasikan oleh tiga lapisan bertumpuk yang ditunjukkan pada gambar. Tiga lapisan melakukan fungsi-fungsi berikut:

Lapisan TRANSAKSI

Mengimplementasikan protokol Permintaan-Respons yang diperlukan untuk menyesuaikan dengan Standar Kontrol dan Pendaftaran Status (CSR) Standar ISO / IEC 13213: 1994

(CSR) untuk Bus Mikro (baca, tulis dan kunci). Kesesuaian dengan ISO / IEC 13213: 1994 meminimalkan jumlah sirkuit yang dibutuhkan oleh 1394 IC untuk interkoneksi dengan bus paralel standar.

Lapisan TAUTAN

Menyediakan datagram yang diakui ke lapisan transaksi.

(A datagram adalah transfer data satu arah dengan konfirmasi permintaan.)

Lapisan tautan menangani semua transmisi paket dan tanggung jawab penerimaan, ditambah ketentuan kontrol siklus untuk saluran-saluran isokron.

Lapisan FISIK

Menyediakan layanan inisialisasi dan arbitrase yang diperlukan untuk memastikan bahwa hanya satu node pada satu waktu mengirimkan data dan menerjemahkan aliran data bus serial dan level sinyal ke yang diperlukan oleh lapisan tautan.

Isolasi Galvanik dapat diimplementasikan antara lapisan fisik dan lapisan penghubung; dengan isolasi, chip yang mengimplementasikan lapisan fisik didukung oleh konduktor bus.

Isolasi harus disediakan di mana kabel listrik tiga kawat digunakan untuk mencegah loop tanah melalui tanah kawat-hijau; perangkat konsumen, yang menggunakan kabel listrik dua kabel atau pasokan listrik kutub-dinding, biasanya tidak memerlukan isolasi galvanis.

Inti koneksi IEEE 1394

Lapisan Fisik dan Chip Semikonduktor lapisan tautan, dan IEEE 1394 membutuhkan dua chip per perangkat. Antarmuka Fisik (PHY) adalah perangkat sinyal campuran yang terhubung ke PHY perangkat lain.

Termasuk Logika diperlukan untuk melakukan Fungsi Arbitrase dan Inisialisasi bus. Antarmuka Link menghubungkan PHY dan perangkat internal. Ini mentransmisikan dan menerima paket data berformat 1394 dan mendukung transfer Data Asinkron atau Isochronous.

Menyediakan Format Asinkron dan Isochronous pada antarmuka yang sama memungkinkan aplikasi non-real-time yang penting, seperti printer, scanner, aplikasi kritis waktu nyata (Video dan Audio), untuk beroperasi di bus yang sama.

Semua Chip PHY menggunakan teknologi yang sama, sedangkan Link adalah khusus perangkat. Pendekatan ini memungkinkan IEEE 1394 untuk bertindak sebagai sistem Peer-to-Peer dibandingkan dengan desain server klien USB. Akibatnya, sistem IEEE 1394 tidak memerlukan host atau PC.