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智能回路電阻測試儀廠家詮釋IEEE1394通訊接口的定義

2010-7-24  閱讀(2892)

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智能回路電阻測試儀廠家揚(yáng)州拓普電氣科技有限公司微您解釋IEEE1394通訊接口的定義。    IEEE1394的前身是1986年由蘋果電腦(Apple)公司起草的。蘋果公司稱之為火線(FireWire)并注冊為其商標(biāo)。而Sony公司稱之為i.Link。德州儀器公司則稱之為Lynx。實際上,上述商標(biāo)名稱都是指同一種技術(shù),即IEEE1394。
1995年美國電氣和電子工程師學(xué)會(IEEE)制定了IEEE1394標(biāo)準(zhǔn),它是一個串行接口,但它能像并聯(lián)SCSI接口一樣提供同樣的服務(wù),而其成本低廉。它的特點是傳輸速度快,現(xiàn)在確定為400Mb/s,以后可望提高到800Mb/s、1.6Gb/s、3.2Gb/s。所以傳送數(shù)字圖像信號也不會有問題。用電纜傳送的距離現(xiàn)在是4.5m,進(jìn)一步要擴(kuò)展到50m。目前,在實際應(yīng)用中,當(dāng)使用IEEE 1394電纜時,其傳輸距離可以達(dá)到30m;而在使用NEC研發(fā)的多模光纖適配器時,使用多模光纖的傳輸距離可達(dá)500m。在2000年春季正式通過的IEEE 1394-2000中,zui大數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)到1.6Gb/s,相鄰設(shè)備之間連接電纜的zui大長度可擴(kuò)展到100m。


 

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FireWire完成于1987年,1995年被IEEE定為IEEE1394-1995技術(shù)規(guī)范,在制定這個串行接口標(biāo)準(zhǔn)之前,IEEE已經(jīng)制定了1393個標(biāo)準(zhǔn),因此將1394這個序號給了它,其全稱為IEEE1394,簡稱1394。因為在IEEE1394-1995中還有一些模糊的定義,后來又出了一份補(bǔ)充文件P1394a,用以澄清疑點、更正錯誤并添加了一些功能。除此之外,還通過P1394b討論增加新功能的接口標(biāo)準(zhǔn)。作為一個工作組標(biāo)準(zhǔn),P1394b是一個高傳輸率與長距離版本的IEEE1394,它的單信道帶寬為800Mb/s。在這一方案中,一個重要的特性是,在不同的傳輸距離與傳輸速率下可以使用不同的傳輸媒介。
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備經(jīng)數(shù)字接口進(jìn)行信號交換。當(dāng)連接多臺機(jī)器時,由于存在音頻、視頻、控制等各種各樣的信號,所以接口的信息傳輸方式、傳輸速度、傳輸容量、可帶機(jī)器的數(shù)量、可接電纜的長度等,是要考慮的主要方面?,F(xiàn)在世界上雖然有IEEE1394、通用串行總線(USB)等多種數(shù)字接口,但用上述標(biāo)準(zhǔn)衡量,zui受重視的是IEEE1394。
IEEE1394作為一個工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的高速串行總線,已廣泛應(yīng)用于數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、數(shù)字照相機(jī)、電視機(jī)頂盒、家庭游戲機(jī)、計算機(jī)及其外圍設(shè)備。更的產(chǎn)品如DVD、硬盤錄像機(jī)等也將使用IEEE1394。其在數(shù)字視音頻消費市場的廣泛應(yīng)用,為家用市場甚至專業(yè)市場開辟了全數(shù)字化拍攝到制作環(huán)境。IEEE1394接口已經(jīng)在一些廠家的攝錄機(jī)中使用,如Sony 推出的DVCAM系列攝錄設(shè)備,松下公司推出的DVCPRO25系列設(shè)備。其它廠家也相應(yīng)推出各自的攝像機(jī)產(chǎn)品,將1394接口的應(yīng)用推向新的高度。 
智能回路電阻測試儀廠家解釋IEEE1394接口的物理性質(zhì)
IEEE1394是串行的數(shù)字接口,也許有人會認(rèn)為為什么不采用像IDE或PCI這樣的并行總線呢?因為更多的導(dǎo)線將提供更大的帶寬。其實,并行端口非常復(fù)雜,相對于串行總線來說需要更多的軟件控制,而且系統(tǒng)開銷也很大。因此,并行接口不一定能夠提供更快的傳輸速率。此外,價格也是一方面的因素。更多的控制軟件和連接導(dǎo)線都會增加技術(shù)的實現(xiàn)成本。而且并行導(dǎo)線容易產(chǎn)生信號干擾,解決這一問題同樣也需要增加費用。相對于并行總線,串行總線的另外一個優(yōu)勢就是節(jié)省空間。串聯(lián)線體積更小,使用更加方便。
IEEE1394接口有6針和4針兩種類型。6角形的接口為6針,小型四角形接口則為4針。zui早蘋果公司開發(fā)的IEEE1394接口是6針的,后來,SONY公司看中了它數(shù)據(jù)傳輸速率快的特點,將早期的6針接口進(jìn)行改良,重新設(shè)計成為現(xiàn)在大家所常見的4針接口,并且命名為iLINK。這種連接器如果要與標(biāo)準(zhǔn)的6導(dǎo)線線纜連接的話,需要使用轉(zhuǎn)換器。
兩種接口的區(qū)別在于能否通過連線向所連接的設(shè)備供電。6針接口中有4針是用于傳輸數(shù)據(jù)的信號線,另外2針是向所連接的設(shè)備供電的電源線。由于1394是一串行總線,數(shù)據(jù)從一臺設(shè)備傳至另一臺時,若某一設(shè)備電源突然關(guān)斷或出現(xiàn)故障,將破壞整個數(shù)據(jù)通路。電纜中傳送電源將使每臺設(shè)備的連接器電路工作,采用一對線傳送電源的設(shè)計,不管設(shè)備狀態(tài)如何,其傳送信號的連續(xù)性都能得到保證,這對串行信號是非常重要的。而對于低電源設(shè)備,電纜中傳送電源可以滿足所有的電源需求,因而無需配備外接電源連接器。這就是傳送電源的優(yōu)點。
傳送電源的兩根線,它們之間的電壓一般為8~40V,zui大電流1.,供應(yīng)物理層電源。為提供電隔離,常使用變壓器或電容耦合。變壓器耦合提供500V電壓,成本低;電容耦合提供60V電位差隔離。
當(dāng)然,并不是所有的情況都要傳送電源。以Sony公司為代表推出的數(shù)字?jǐn)z錄一體機(jī)中就采用第二種接口設(shè)計,所使用的電纜比*種更細(xì)。接口為4芯,即只有雙絞線,不含有電源。4針接口由于省去了2根電源線,因此只剩4根信號線。
 在應(yīng)用方面,一般來講,受配置接口的空間等因素的限制,6針的接口,主要用于普通的臺式電腦。時下很多主板都整合了這種接口,特別是Apple電腦,統(tǒng)統(tǒng)采用的這種接口;在筆記本電腦和一體機(jī)等電腦中則大多采用4針。另外,在數(shù)碼攝像機(jī)等產(chǎn)品和家電中,采用4針的情況也比較常見。4針接口從外觀上就顯得要比6針的小很多,與6針的接口相比,4針的接口沒有提供電源引腳,所以無法供電,但優(yōu)勢也很明顯:就是??!特別是近一段時間,筆記本電腦和DV都在朝著小型化和超薄化發(fā)展,像SONY近期上市的IP系列數(shù)碼攝像機(jī),機(jī)身小巧,整合度高,在這樣的機(jī)器上如果采用6針的接口,則顯得非常笨拙。
另外,DV的1394接口主要用于傳輸影像數(shù)據(jù),所以也無需供電。但是如果您是添加外置硬盤,6針的1394端子就非常必要了,首先是外置硬盤體積比較寬大,所以也就不計較接口大小。其次,外置硬盤運行時需要供電,并且需要有非常高速的傳輸速率,此時帶供電的6針1394接口就非常必要了。在這方面,Apple的iPOD就比較有代表性,其一方面通過1394接口傳輸文件,另一方面其也通過FireWire線纜進(jìn)行自動充電。雖然IEEE-1394可以通過串聯(lián)線為接駁設(shè)備供電,但是對于各種連接設(shè)備來說只靠連接線供電還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。例如,像硬盤這種對于電量要求較高的設(shè)備就很難從所接入的設(shè)備中得到充足的電力供應(yīng)。以Evergreen推出的HotDrive為例,該硬盤如果與PC連接的話,不需要任何的外部電源供應(yīng);但是如果與筆記本電腦連接的話,就需要使用一個外接電源。 
綜上所述,這兩種IEEE1394接口可謂是各有千秋,所以也無法說誰比誰更好。不過說到這里,還要告訴大家一個小問題,目前市面上不僅有四針對四針、六針對六針的傳輸線纜,也有六針轉(zhuǎn)四針的傳輸線纜。但是由于IEEE1394接口的傳輸速率很快,以致其連接線纜對屏蔽性的要求非常高,所以市面上見到的IEEE1394線都不長,大概zui長的也就是3米多一些。
智能回路電阻測試儀廠家解釋同步傳輸
為了保證高速數(shù)據(jù)傳送所需帶寬及其時延,1394總線具有同步傳送功能。
 1394總線同步資源管理有一個帶寬可利用(Bandwidth Available)寄存器,對具有同步傳送能力的節(jié)點規(guī)定了剩余的可利用的帶寬。在總線復(fù)位或同步節(jié)點加入總線時,對節(jié)點就需要進(jìn)行帶寬的分配。例如一個DV設(shè)備需要近30Mb/s的帶寬(視頻數(shù)據(jù)率:25Mb/s;音頻、時碼和包開銷:3~4Mb/s)。帶寬以帶寬分配單元來度量。在1600Mb/s (s160)速率下,一幀為125ms,一個分配單元約20ms,共有6144個單元。一幀內(nèi),100ms用于同步傳送,25ms用于異步傳送,所以在總線復(fù)位時,可利用帶寬寄存器的設(shè)定值為4915個單元。在100Mb/s(s100)系統(tǒng)中,DV設(shè)備將需要約1800個單元;在200Mb/s(s200)系統(tǒng)中,將需要900個單元。
1394設(shè)備需要通過物理層的控制傳送數(shù)據(jù)。對于異步傳送,首先要傳送發(fā)送端和接收端地址(ID),然后傳送數(shù)據(jù)包;一旦接收端收到數(shù)據(jù)包,將發(fā)送一個應(yīng)答信號給發(fā)送端。當(dāng)同步傳輸時,發(fā)送端需要一個具有規(guī)定帶寬的同步通道。同步通道ID傳出后將傳輸數(shù)據(jù)包;接收端監(jiān)視進(jìn)來的通道ID,僅接收有關(guān)ID的數(shù)據(jù)。用戶負(fù)責(zé)確定所需同步通道的數(shù)量和帶寬,zui多可以使用64個同步通道。這里總線首先以定時間隙(Timing Gap)形式送出幀定時指示以表明幀包的開始,緊接著是同步通道#1和#2所規(guī)定的時間,其余時間用作異步傳輸。由于同步傳輸通道已經(jīng)建立,總線就能保證所需帶寬,從而進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。
1394電纜標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了3種信號速率:
90.304、196.608和393.216Mb/s,簡稱為S100、S200和S400。更高的速率正在發(fā)展之中。

智能回路電阻測試儀廠家解釋分層協(xié)議
1394接口的傳輸通過分層協(xié)議實現(xiàn),分為物理層、鏈路層和處理層。其中處理層用于實現(xiàn)信號的請求和響應(yīng)協(xié)議。右圖是1394分層協(xié)議示意圖。其中串行總線管理(Serial Bus Manager)負(fù)責(zé)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)控制。各層的具體功能如下:
鏈路層(Link Layer):提供數(shù)據(jù)包傳送服務(wù),即具有異步和同步傳送功能。異步傳送與大多數(shù)計算機(jī)應(yīng)答式協(xié)議相似;同步傳送為實時帶寬保證式協(xié)議。同步傳送適合處理高帶寬的數(shù)據(jù),特別是對于多媒體信號。同步信號傳送對于要把AV產(chǎn)品的信號保存到PC的硬盤上的消費者尤其重要。
物理層(Physical Layer):提供1394電纜與1394設(shè)備間的電氣及機(jī)械方面的連接,它除了完成實際的數(shù)據(jù)傳輸和接收任務(wù)之外,還提供初始設(shè)置(Initialization)和仲裁(Arbitration)服務(wù),以確保在同一時刻只有一個節(jié)點傳輸數(shù)據(jù),以使所有的設(shè)備對總線能進(jìn)行良好的存取*作。
處理層(Transaction Layer):支持異步協(xié)議寫、讀和鎖定指令。此處,寫即是將發(fā)送者的數(shù)據(jù)送往接收者;讀即是將有關(guān)數(shù)據(jù)返回到發(fā)送者;鎖定即是寫、讀指令功能的組合。
 

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