stringtranslate.com

IEEE 1394

IEEE 1394стандарт интерфейса последовательной шины для высокоскоростной связи и изохронной передачи данных в реальном времени. Он был разработан в конце 1980-х и начале 1990-х годов компанией Apple в сотрудничестве с рядом компаний, в первую очередь Sony и Panasonic . Он наиболее известен под названием FireWire (Apple), хотя существуют и другие торговые марки, такие как i.LINK (Sony) и Lynx ( Texas Instruments ).

Медный кабель, используемый в наиболее распространенной реализации, может иметь длину до 4,5 метров (15 футов). Питание и данные передаются по этому кабелю, что позволяет устройствам с умеренными требованиями к питанию работать без отдельного источника питания. FireWire также доступен в версиях Cat 5 и оптоволокна .

Интерфейс 1394 сопоставим с USB . USB был разработан впоследствии и завоевал гораздо большую долю рынка. USB требует хост-контроллера, тогда как IEEE 1394 совместно управляется подключенными устройствами. [2]

История и развитие

6-проводная и 4-проводная розетка Alpha FireWire 400
9-контактный разъем FireWire 800
Альтернативная кабельная разводка Ethernet , используемая 1394c
4-проводной (слева) и 6-проводной (справа) разъемы FireWire 400 alpha
Плата расширения PCI , содержащая четыре разъема FireWire 400.

FireWire — это название Apple для высокоскоростной последовательной шины IEEE 1394. Её разработка была инициирована Apple [1] в 1986 году [3] и продолжена рабочей группой IEEE P1394, в значительной степени благодаря вкладу Sony (102 патента), Apple (58 патентов), Panasonic (46 патентов) и Philips (43 патента), а также вкладу инженеров из LG Electronics , Toshiba , Hitachi , Canon , [4] INMOS /SGS Thomson (теперь STMicroelectronics ), [5] и Texas Instruments .

IEEE 1394 — это архитектура последовательной шины для высокоскоростной передачи данных, последовательная означает, что информация передается по одному биту за раз. Параллельные шины используют ряд различных физических соединений, и поэтому они обычно более дорогие и, как правило, более тяжелые. [6] IEEE 1394 полностью поддерживает как изохронные, так и асинхронные приложения.

Apple намеревалась сделать FireWire последовательной заменой параллельной шины SCSI , обеспечивая при этом подключение для цифрового аудио- и видеооборудования. Разработка Apple началась в конце 1980-х годов, позже была представлена ​​IEEE [7] и была завершена в январе 1995 года. В 2007 году IEEE 1394 был составлен из четырех документов: исходного IEEE Std. 1394–1995, поправки IEEE Std. 1394a-2000, поправки IEEE Std. 1394b-2002 и поправки IEEE Std. 1394c-2006. 12 июня 2008 года все эти поправки, а также исправления и некоторые технические обновления были включены в заменяющий стандарт IEEE Std. 1394–2008. [8]

Apple впервые включила встроенный FireWire в некоторые из своих моделей Macintosh 1999 года (хотя с 1997 года он был опцией сборки на заказ на некоторых моделях), и большинство компьютеров Apple Macintosh, произведенных в период с 2000 по 2011 год, включали порты FireWire. Однако в феврале 2011 года Apple представила первый коммерчески доступный компьютер с Thunderbolt . Apple выпустила свои последние компьютеры с FireWire в 2012 году. К 2014 году Thunderbolt стал стандартной функцией во всей линейке компьютеров Apple (позже за исключением 12-дюймового MacBook, представленного в 2015 году, который имел только один порт USB-C), фактически став духовным преемником FireWire в экосистеме Apple. Последние продукты Apple с FireWire, Thunderbolt Display и 13-дюймовый MacBook Pro 2012 года , были сняты с производства в 2016 году. Ранее Apple продавала адаптер Thunderbolt to FireWire, который обеспечивал один порт FireWire 800. [9] Для его использования с Thunderbolt 3 требовался отдельный адаптер.

Реализация системы Sony, i.LINK , использовала меньший разъем с четырьмя сигнальными проводниками, опуская два проводника, которые обеспечивают питание устройств, в пользу отдельного разъема питания. Этот стиль был позже добавлен в поправку 1394a. [7] Этот порт иногда маркируется как S100 или S400, чтобы указать скорость в Мбит/с.

Система обычно использовалась для подключения устройств хранения данных и DV (цифровых видео) камер, но также была популярна в промышленных системах для машинного зрения и профессиональных аудиосистемах . Многие пользователи предпочитали ее более распространенному USB 2.0 из -за его более высокой тогда эффективной скорости и возможностей распределения питания. Тесты показывают, что устойчивые скорости передачи данных выше для FireWire, чем для USB 2.0, но ниже, чем для USB 3.0 . Результаты отмечены на Apple Mac OS X , но более разнообразны на Microsoft Windows . [10] [11]

Патентные соображения

Реализация IEEE 1394 [12] требует использования 261 выданных международных патентов [4], принадлежащих десяти [5] корпорациям. Использование этих патентов требует лицензирования; использование без лицензии, как правило, является нарушением патентных прав . [13] Компании, владеющие интеллектуальной собственностью IEEE 1394, сформировали патентный пул с MPEG LA, LLC в качестве администратора лицензий, которому они лицензировали патенты. MPEG LA сублицензирует эти патенты поставщикам оборудования, реализующего IEEE 1394. В соответствии с типичной лицензией патентного пула производитель выплачивает роялти в размере 0,25 долл. США за единицу при изготовлении каждого готового продукта 1394; [13] пользователи не выплачивают роялти.

Последний из патентов, MY 120654 компании Sony, истек 30 ноября 2020 года. По состоянию на 30 ноября 2020 года следующие лица являются держателями патентов на стандарт IEEE 1394, как указано в патентном пуле, управляемом MPEG LA . [4]

Лицо или компания могут просмотреть фактическую лицензию 1394 Patent Portfolio License по запросу в MPEG LA. [14] MPEG LA не предоставляет гарантии защиты лицензиатам за пределами своих собственных патентов. Известно, что по крайней мере один ранее лицензированный патент был удален из пула, [4] и существуют другие патенты на оборудование, которые ссылаются на IEEE 1394. [15]

Ассоциация торговли высокопроизводительными последовательными шинами 1394 ( TA 1394 ) была создана для содействия маркетингу IEEE 1394. Ее устав запрещает заниматься вопросами интеллектуальной собственности. [16] Ассоциация торговли 1394 работает на основе индивидуального бесплатного членства для дальнейшего усовершенствования стандартов 1394. Ассоциация торговли также является источником библиотеки для всей доступной документации и стандартов 1394.

Технические характеристики

FireWire может подключать до 63 периферийных устройств в древовидной или последовательной топологии [17] (в отличие от электрической шинной топологии Parallel SCSI). Он позволяет осуществлять одноранговую связь между устройствами — например, между сканером и принтером — без использования системной памяти или ЦП . FireWire также поддерживает несколько хост-контроллеров на шину. Он разработан для поддержки plug and play и горячей замены . Медный кабель, который он использует в своей наиболее распространенной реализации, может иметь длину до 4,5 метров (15 футов) и является более гибким, чем большинство параллельных кабелей SCSI . В своих шести- или девятипроводных вариантах он может подавать до 45 Вт мощности на порт при напряжении до 30 вольт, [18] позволяя устройствам с умеренным потреблением работать без отдельного источника питания.

Устройства FireWire реализуют модель конфигурации ПЗУ ISO/IEC 13213 для конфигурации и идентификации устройств, чтобы обеспечить возможность plug-and-play . Все устройства FireWire идентифицируются уникальным идентификатором IEEE EUI-64 в дополнение к общеизвестным кодам, указывающим тип устройства и поддерживаемые им протоколы .

Устройства FireWire организованы на шине в древовидной топологии. Каждое устройство имеет уникальный собственный идентификатор. Один из узлов выбирается корневым узлом и всегда имеет наивысший идентификатор. Собственные идентификаторы назначаются во время процесса самостоятельной идентификации, который происходит после сброса каждой шины. Порядок, в котором назначаются собственные идентификаторы, эквивалентен обходу дерева в глубину , в постпорядке.

FireWire способен безопасно эксплуатировать критически важные системы благодаря способу взаимодействия нескольких устройств с шиной и тому, как шина выделяет полосу пропускания устройствам. FireWire способен одновременно использовать как асинхронные , так и изохронные методы передачи. Изохронные передачи данных — это передачи для устройств, которым требуется непрерывная, гарантированная полоса пропускания. [6] Например, в самолете изохронные устройства включают управление рулем направления , операции мыши и данные с датчиков давления снаружи самолета. Все эти элементы требуют постоянной, непрерывной полосы пропускания. Для поддержки обоих элементов FireWire выделяет определенный процент изохронным данным, а остальное — асинхронным данным. В IEEE 1394 80% шины зарезервировано для изохронных циклов, оставляя асинхронным данным минимум 20% шины. [19]

Схема кодирования

FireWire использует кодирование Data/Strobe (кодирование D/S). [20] При кодировании D/S два сигнала без возврата к нулю (NRZ) используются для передачи данных с высокой надежностью. Отправленный сигнал NRZ подается вместе с тактовым сигналом через вентиль XOR , создавая стробирующий сигнал. [20] Затем этот стробирующий сигнал проходит через другой вентиль XOR вместе с сигналом данных для восстановления тактового сигнала. [20] Это, в свою очередь, действует как фазовая автоподстройка частоты шины для целей синхронизации. [20]

Арбитраж

Процесс принятия шиной решения о том, какой узел должен передавать данные в какое время, называется арбитражем . [21] Каждый раунд арбитража длится около 125 микросекунд. [21] Во время раунда корневой узел (устройство, ближайшее к процессору) отправляет пакет начала цикла. [21] Все узлы, требующие передачи данных, отвечают, причем побеждает ближайший узел. [21] После завершения узла оставшиеся узлы меняются местами по порядку. Это повторяется до тех пор, пока все устройства не используют свою часть из 125 микросекунд, при этом изохронные передачи имеют приоритет. [21]

Стандарты и версии

Предыдущие стандарты и три опубликованные поправки к ним теперь включены в заменяющий стандарт IEEE 1394-2008 . [8] Функции, добавленные по отдельности, дают хорошую историю на пути развития.

FireWire 400 (IEEE 1394-1995)

Первоначальный выпуск IEEE 1394-1995 [22] определил то, что сейчас известно как FireWire 400. Он может передавать данные между устройствами со скоростью 100, 200 или 400  Мбит/с в полудуплексном [23] режиме (фактическая скорость передачи составляет 98,304, 196,608 и 393,216 Мбит/с, т. е. 12,288, 24,576 и 49,152 МБ/с соответственно). [7] Эти различные режимы передачи обычно называются S100, S200 и S400.

Длина кабеля ограничена 4,5 метрами (14,8 футов), хотя до 16 кабелей могут быть соединены последовательно с использованием активных повторителей, например, внешних концентраторов или внутренних концентраторов, которые часто присутствуют в оборудовании FireWire. Стандарт S400 ограничивает максимальную длину кабеля любой конфигурации до 72 метров (236 футов). 6-проводной разъем обычно встречается на настольных компьютерах и может обеспечивать питание подключенного устройства.

6-проводной разъем питания, теперь называемый альфа-разъемом, добавляет выходную мощность для поддержки внешних устройств. Обычно устройство может потреблять от порта около 7-8 Вт; однако напряжение значительно различается в зависимости от устройства. [24] Напряжение указано как нерегулируемое и должно номинально составлять около 25 вольт (диапазон от 24 до 30). Реализация Apple на ноутбуках обычно связана с питанием от батареи и может быть всего 9 В. [24]

Улучшения (IEEE 1394a-2000)

В 2000 году была выпущена поправка IEEE 1394a [25] , которая прояснила и улучшила исходную спецификацию. Она добавила поддержку асинхронной потоковой передачи , более быстрой перенастройки шины, конкатенации пакетов и энергосберегающего режима ожидания .

IEEE 1394a предлагает несколько преимуществ по сравнению с оригинальным IEEE 1394–1995. 1394a способен к арбитражным ускорениям, позволяя шине ускорять арбитражные циклы для повышения эффективности. Он также допускает арбитражный короткий сброс шины, при котором узел может быть добавлен или удален без значительного падения изохронной передачи. [19]

1394a также стандартизировал 4-проводной альфа-разъем, разработанный Sony и зарегистрированный как i.LINK , который уже широко используется на потребительских устройствах, таких как видеокамеры, большинство ноутбуков ПК, ряд настольных ПК и других небольших устройствах FireWire. 4-проводной разъем полностью совместим по данным с 6-проводными альфа-интерфейсами, но не имеет разъемов питания.

Порт FireWire 800 (центр)

FireWire 800 (IEEE 1394b-2002)

9-проводной двуязычный соединитель

IEEE 1394b-2002 [26] представил FireWire 800 (название Apple для 9-проводной двуязычной версии S800 стандарта IEEE 1394b). Эта спецификация добавила новую схему кодирования, называемую бета-режимом, которая позволяла совместимым устройствам работать на скорости 786,432 Мбит/с в полнодуплексном режиме . Она обратно совместима с более медленными скоростями и 6-проводными альфа-разъемами FireWire 400. Однако, хотя стандарты IEEE 1394a и IEEE 1394b совместимы, разъем FireWire 800, называемый бета-разъемом, отличается от альфа-разъемов FireWire 400, что делает устаревшие кабели несовместимыми. Двуязычный кабель позволяет подключать старые устройства к новому порту. В 2003 году компания Apple первой представила коммерческие продукты с новым разъемом, включая новую модель Power Mac G4 и 17-дюймовый PowerBook G4 .

Полная спецификация IEEE 1394b поддерживает скорость передачи данных до 3200 Мбит/с (т. е. 400 МБ/с) по бета-режиму или оптическим соединениям длиной до 100 метров (330 футов). Стандартный кабель категории 5e поддерживает 100 метров (330 футов) при S100. Первоначальные стандарты 1394 и 1394a использовали кодирование данных/строба (D/S) , теперь известное как альфа-режим , с кабелями, в то время как 1394b добавил схему кодирования данных, называемую 8b/10b, называемую бета-режимом .

Режим Beta основан на 8b/10b (из Gigabit Ethernet , также используется для многих других протоколов). Кодирование 8b/10b включает расширение 8-битного слова данных до 10 бит с дополнительными битами после 5-го и 8-го битов данных. [27] Разделенные данные отправляются через функцию калькулятора Running Disparity . [27] Калькулятор Running Disparity пытается сохранить количество переданных единиц равным 0, [28] тем самым обеспечивая сбалансированный по постоянному току сигнал. Затем различные разделы отправляются через кодер 5b/6b для 5-битного раздела и кодер 3b/4b для 3-битного раздела. Это дает пакету возможность иметь по крайней мере две единицы, обеспечивая синхронизацию ФАПЧ на приемном конце с правильными границами бит для надежной передачи. [28] Дополнительной функцией схемы кодирования является поддержка арбитража для доступа к шине и общего управления шиной. Это возможно благодаря избыточным символам, предоставляемым расширением 8b/10b. (В то время как 8-битные символы могут кодировать максимум 256 значений, 10-битные символы допускают кодирование до 1024.) Символы, недопустимые для текущего состояния принимающего PHY , указывают на ошибки данных.

FireWire S800T (IEEE 1394c-2006)

IEEE 1394c-2006 был опубликован 8 июня 2007 года. [29] Он обеспечил существенное техническое усовершенствование, а именно новую спецификацию порта, которая обеспечивает скорость 800 Мбит/с по тем же разъемам 8P8C (Ethernet) с кабелем категории 5e , который указан в пункте 40 IEEE 802.3 ( гигабитный Ethernet по медной витой паре ), вместе с соответствующим автоматическим согласованием, которое позволяет одному и тому же порту подключаться к устройствам как IEEE Std 1394, так и IEEE 802.3 ( Ethernet ).

FireWire S1600 и S3200

В декабре 2007 года 1394 Trade Association объявила, что продукты будут доступны до конца 2008 года с использованием режимов S1600 и S3200, которые, по большей части, уже были определены в 1394b и были дополнительно уточнены в IEEE Std. 1394–2008. [8] Устройства 1,572864 Гбит/с и 3,145728 Гбит/с используют те же 9-проводные бета-разъемы, что и существующий FireWire 800, и полностью совместимы с существующими устройствами S400 и S800. Он конкурирует с USB 3.0 . [30]

Были созданы блоки разработки S1600 (Symwave [31] ) и S3200 (Dap Technology [32] ), однако из-за технологии ПЛИС DapTechnology сначала нацелилась на реализацию S1600, а S3200 не поступала в продажу до 2012 года.

Стив Джобс объявил FireWire мертвым в 2008 году. [33] По состоянию на 2012 год было выпущено несколько устройств S1600, единственным заметным пользователем была камера Sony. [34]

Будущие усовершенствования (включая P1394d)

Проект под названием IEEE P1394d был сформирован IEEE 9 марта 2009 года для добавления одномодового оптоволокна в качестве дополнительной транспортной среды к FireWire. [35] Проект был отозван в 2013 году. [36]

Ожидалось, что другие будущие версии FireWire увеличат скорость до 6,4 Гбит/с и добавят дополнительные разъемы, такие как небольшой мультимедийный интерфейс. [37] [ необходима цитата ]

Поддержка операционной системы

Полная поддержка IEEE 1394a и 1394b доступна для Microsoft Windows , FreeBSD , [38] Linux , [39] [40] Apple Mac OS 8.6macOS 14 Sonoma [ необходима ссылка ] и NetBSD .

В Windows XP снижение производительности устройств 1394 могло произойти при установке Service Pack 2. Это было исправлено в Hotfix 885222 [41] и в SP3 . Некоторые производители оборудования FireWire также предоставляют специальные драйверы устройств, которые заменяют стек драйверов хост-адаптера Microsoft OHCI, позволяя устройствам с поддержкой S800 работать на полной скорости передачи данных 800 Мбит/с в старых версиях Windows (XP SP2 без Hotfix 885222) и Windows Vista. На момент выпуска Microsoft Windows Vista поддерживала только 1394a, с заверениями, что поддержка 1394b появится в следующем пакете обновления. [42] С тех пор был выпущен Service Pack 1 для Microsoft Windows Vista, однако добавление поддержки 1394b нигде не упоминается в документации к выпуску. [43] [44] [45] Драйвер шины 1394 был переписан для Windows 7 для обеспечения поддержки более высоких скоростей и альтернативных носителей. [46]

В Linux поддержка изначально предоставлялась libraw1394, которая обеспечивала прямую связь между пользовательским пространством и шинами IEEE 1394. [47] Впоследствии был реализован новый стек драйверов ядра, получивший название JuJu. [48]

Поддержка системы кабельного телевидения

Согласно Кодексу FCC 47 CFR 76.640, раздел 4, подразделы 1 и 2, поставщики кабельного телевидения (в США, с цифровыми системами) должны по запросу клиента предоставить кабельную приставку с поддержкой высокой четкости и функциональным интерфейсом FireWire. Это применимо только к клиентам, арендующим кабельные приставки с поддержкой высокой четкости у своего кабельного провайдера после 1 апреля 2004 года. [49] Интерфейс может использоваться для отображения или записи кабельного телевидения, включая программы HDTV. [50] В июне 2010 года FCC издала приказ, разрешающий приставкам включать интерфейсы на основе IP вместо FireWire. [51] [52]

Сравнение с USB

Хотя обе технологии обеспечивают схожие конечные результаты, между USB и FireWire есть фундаментальные различия . USB требует наличия хост-контроллера, как правило, ПК, который соединяет точку с USB-устройством. Это позволяет использовать более простые (и недорогие) периферийные устройства за счет снижения функциональности шины. Для подключения нескольких USB-устройств к одному хост-контроллеру USB требуются интеллектуальные концентраторы . Напротив, FireWire по сути является одноранговой сетью (где любое устройство может служить хостом или клиентом), что позволяет подключать несколько устройств к одной шине. [53]

Интерфейс хоста FireWire поддерживает DMA и отображаемые в память устройства, что позволяет передавать данные без загрузки центрального процессора хоста прерываниями и операциями копирования буфера. [10] [54] Кроме того, FireWire имеет две шины данных для каждого сегмента сетевой шины, тогда как до USB 3.0 USB имел только одну. Это означает, что FireWire может иметь связь в обоих направлениях одновременно (полный дуплекс), тогда как связь USB до 3.0 могла осуществляться только в одном направлении в любой момент времени (полудуплекс). [ необходима цитата ]

В то время как USB 2.0 расширился до полностью обратно совместимых USB 3.0 и 3.1 (использующих тот же тип основного разъема), FireWire использовал другой разъем между реализациями 400 и 800.

Распространенные приложения

Автомобили народного потребления

Порт удобства для клиентов (CCP) IDB-1394 был автомобильной версией стандарта 1394. [55]

Потребительское аудио и видео

IEEE 1394 был стандартным интерфейсом подключения Альянса аудио-видео сетей высокой четкости (HANA) для связи и управления компонентами A/V (аудио/визуальными). [56] HANA была распущена в сентябре 2009 года, и Торговая ассоциация 1394 взяла на себя контроль над всей интеллектуальной собственностью, созданной HANA.

Военная и аэрокосмическая техника

Стандарт SAE Aerospace AS5643, первоначально выпущенный в 2004 году и подтвержденный в 2013 году, устанавливает стандарты IEEE-1394 в качестве военной и аэрокосмической сети шин данных в этих транспортных средствах. AS5643 используется несколькими крупными программами, включая F-35 Lightning II , самолет X-47B UCAV , оружие AGM-154 и полярный спутник JPSS-1 для NOAA. AS5643 объединяет существующие функции 1394-2008, такие как петлевая топология, с дополнительными функциями, такими как трансформаторная изоляция и синхронизация времени, для создания детерминированных сетей шин данных с двойной и тройной отказоустойчивостью. [57] [58] [59]

Общие сетевые взаимодействия

FireWire может использоваться для ad hoc (только терминалы, без маршрутизаторов, за исключением случаев, когда используется концентратор FireWire) компьютерных сетей . В частности, RFC 2734 определяет, как запускать IPv4 через интерфейс FireWire, а RFC 3146 определяет, как запускать IPv6 .

Mac OS X, Linux и FreeBSD поддерживают сетевое взаимодействие через FireWire. [60] Windows 95 , Windows 98 , Windows Me , [61] Windows XP и Windows Server 2003 поддерживают сетевое взаимодействие через IEEE 1394. [62] Windows 2000 не поддерживает сетевое взаимодействие через IEEE 1394, но может работать с драйверами сторонних производителей. Сеть может быть установлена ​​между двумя компьютерами с помощью одного стандартного кабеля FireWire или несколькими компьютерами с помощью концентратора. Это похоже на сети Ethernet , основными отличиями которых являются скорость передачи данных, длина проводника и тот факт, что стандартные кабели FireWire могут использоваться для связи точка-точка .

4 декабря 2004 года Microsoft объявила, что прекратит поддержку IP -сетей через интерфейс FireWire во всех будущих версиях Microsoft Windows . [63] Соответственно, поддержка этой функции отсутствует в Windows Vista и более поздних версиях Windows. [64] [65] Microsoft переписала свой драйвер 1394 в Windows 7 [66], но сетевой поддержки FireWire нет. Unibrain предлагает бесплатные сетевые драйверы FireWire для Windows, называемые ubCore, [67] которые поддерживают Windows Vista и более поздние версии.

Более ранние модели консоли PlayStation 2 (серии SCPH 1000x - 3900x) имели разъем 1394 с фирменной символикой i.LINK. Он использовался для работы в сети до выпуска адаптера Ethernet позднее в течение срока службы консоли, но очень немногие программные продукты поддерживали эту функцию. Разъем был удален из серии SCPH 5000x [68] и далее.

МИИЦ

IIDC (Instrumentation & Industrial Digital Camera) — стандарт формата данных FireWire для живого видео, используемый камерой Apple iSight A/V. Система была разработана для систем машинного зрения [69], но также используется для других приложений компьютерного зрения и для некоторых веб-камер. Хотя их легко спутать, поскольку они оба работают через FireWire, IIDC отличается от повсеместного AV/C (Audio Video Control), используемого для управления камкордерами и другими потребительскими видеоустройствами, и несовместим с ним. [70]

ДВ

Цифровое видео ( DV ) — стандартный протокол , используемый некоторыми цифровыми камкордерами . Все DV-камеры, которые записывали на ленточные носители, имели интерфейс FireWire (обычно 4-проводной). Все DV-порты на камкордерах работают только на более медленной скорости FireWire 100 Мбит/с. Это создает эксплуатационные проблемы, если камкордер последовательно подключен к более быстрому устройству S400 или через общий концентратор, поскольку любой сегмент сети FireWire не может поддерживать многоскоростную связь. [71]

Маркировка порта различается у разных производителей, Sony использует либо свою торговую марку i.LINK, либо буквы DV . Многие цифровые видеомагнитофоны имеют разъем FireWire для входа DV (обычно это разъем Alpha), который можно использовать для записи видео напрямую с DV-камкордера (без компьютера). Протокол также обеспечивает дистанционное управление (воспроизведение, перемотка и т. д.) подключенными устройствами и может передавать временной код с камеры.

USB не подходит для передачи видеоданных с ленты, поскольку лента по своей природе не поддерживает переменную скорость передачи данных. USB в значительной степени зависит от поддержки процессора, и это не гарантировало своевременное обслуживание порта USB. Более поздний переход от ленты к твердотельной памяти или дисковым носителям (например, картам SD, оптическим дискам или жестким дискам) облегчил переход к передаче через USB, поскольку данные на основе файлов можно перемещать сегментами по мере необходимости.

Устройства захвата кадров

Интерфейс IEEE 1394 обычно используется в фрейм-грабберах — устройствах, которые захватывают и оцифровывают аналоговый видеосигнал; однако IEEE 1394 сталкивается с конкуренцией со стороны интерфейса Gigabit Ethernet (из-за проблем со скоростью и доступностью). [72]

Синхронизация и зарядка iPod и iPhone

iPod , выпущенные до iPod с Dock Connector, использовали порты IEEE 1394a для передачи музыкальных файлов и зарядки, но в 2003 году порт FireWire в iPod был заменен на док-разъем Apple , и были сделаны кабели IEEE 1394 с 30-контактным разъемом. Apple начала удалять обратную совместимость с кабелями FireWire, начиная с первого поколения iPod nano и пятого поколения iPod , оба из которых могли синхронизироваться только через USB, но сохраняли возможность зарядки через FireWire. Это также было перенесено на второе и третье поколения nano, а также на iPod Classic . Обратная совместимость была полностью удалена, начиная с iPhone 3G , второго поколения iPod touch и четвертого поколения iPod nano , [73] все из которых могли заряжаться и синхронизироваться только через USB.

Проблемы безопасности

Устройства на шине FireWire могут взаимодействовать посредством прямого доступа к памяти (DMA), где устройство может использовать аппаратное обеспечение для отображения внутренней памяти в физическое пространство памяти FireWire . SBP-2 ( Serial Bus Protocol 2 ), используемый дисководами FireWire, использует эту возможность для минимизации прерываний и буферных копий. В SBP-2 инициатор (управляющее устройство) отправляет запрос, удаленно записывая команду в указанную область адресного пространства FireWire цели. Эта команда обычно включает адреса буферов в физическом адресном пространстве FireWire инициатора , которые цель должна использовать для перемещения данных ввода-вывода к инициатору и от него. [74]

Во многих реализациях, особенно таких, как ПК и Mac, использующих популярный OHCI , сопоставление между физическим пространством памяти FireWire и физической памятью устройства выполняется аппаратно, без вмешательства операционной системы. Хотя это обеспечивает высокоскоростную и малозадерживаемую связь между источниками данных и приемниками без ненужного копирования (например, между видеокамерой и программным приложением для записи видео или между дисководом и буферами приложений), это также может быть риском безопасности или ограничения прав на медиа, если ненадежные устройства подключены к шине и инициируют атаку DMA . Одним из приложений, известных тем, что использует это для получения несанкционированного доступа к работающим компьютерам Windows, Mac OS и Linux, является шпионское ПО FinFireWire . По этой причине высокозащищенные установки обычно либо используют более новые машины, которые отображают пространство виртуальной памяти в пространство физической памяти FireWire (например, Power Mac G5 или любая рабочая станция Sun ), либо отключают соответствующие драйверы на уровне операционной системы, [75] отключают аппаратное отображение OHCI между FireWire и памятью устройства, физически отключают весь интерфейс FireWire или предпочитают не использовать FireWire или другое оборудование, такое как PCMCIA , PC Card , ExpressCard или Thunderbolt , которые открывают DMA для внешних компонентов.

Незащищенный интерфейс FireWire может использоваться для отладки машины, операционная система которой вышла из строя, а в некоторых системах — для удаленных консольных операций. Windows изначально поддерживает этот сценарий отладки ядра, [76] хотя более новые сборки Windows Insider Preview больше не включают эту возможность из коробки. [77] Во FreeBSD драйвер dcons обеспечивает оба варианта, используя gdb в качестве отладчика. В Linux существуют firescope [78] и fireproxy [79] .

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab "1394ta.org". 1394ta.org . Архивировано из оригинала 2017-02-09 . Получено 2017-03-07 . Стандарт цифровой связи 1394 был задуман в 1986 году технологами Apple Computer
  2. ^ Ягмур, Карим; Мастерс, Джон; Бен-Йосеф, Гилад; Герум, Филипп (15 августа 2008 г.). Создание встроенных Linux-систем. О'Рейли Медиа, Инк. с. 70. ИСБН 978-0-596-52968-0. Получено 2012-01-08 .
  3. ^ "Что такое FireWire?". 1394 Trade Association. Архивировано из оригинала 2014-04-04.
  4. ^ abcd "Приложение 1 Список патентов в патентном портфеле 1394" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2024-04-09 . Получено 2021-01-03 .
  5. ^ ab "MPEG LA - 1394 Licensors". Архивировано из оригинала 2019-07-11 . Получено 2019-07-11 .
  6. ^ ab "Стандарт IEEE 1394a - Thunderbolt" . Получено 2016-06-14 .
  7. ^ abc Teener, Michael J. "Что такое Firewire?" . Получено 14 июля 2008 г.[ самостоятельно опубликованный источник? ]
  8. ^ abc "Стандарт IEEE для высокопроизводительной последовательной шины". IEEE STD. 1394-2008 . 2008-10-21. doi :10.1109/IEEESTD.2008.4659233. ISBN 978-0-7381-5771-9.
  9. ^ "Адаптер Apple Thunderbolt to FireWire" . Получено 19.12.2019 .
  10. ^ ab "FireWire — USB Comparison". Usb-ware.com. Архивировано из оригинала 2007-03-16 . Получено 2010-01-25 .
  11. ^ Шмид, Патрик (2004-04-02). "Go External: FireWire 800". Tom's Hardware . Получено 17 октября 2020 г.
  12. ^ "MPEG LA - 1394 License Agreement". Архивировано из оригинала 2017-10-08 . Получено 2011-12-03 .
  13. ^ ab "Часто задаваемые вопросы о MPEG LA - 1394".[ постоянная мертвая ссылка ]
  14. ^ "Лицензионное соглашение MPEG LA - 1394 Express (печатная версия)".[ постоянная мертвая ссылка ]
  15. ^ "Поиск патентов Google "IEEE 1394"".
  16. ^ "УСТАВ ТОРГОВОЙ АССОЦИАЦИИ 1394". Архивировано из оригинала 2011-11-04.
  17. ^ "IEEE 1394 — мультимедийная шина будущего". cablelabs.com. Архивировано из оригинала 27.09.2011.
  18. ^ "Учебник IEEE 1394" . Получено 27.08.2019 .
  19. ^ ab "Архитектура IEEE 1394" (PDF) . I/ONE. Архивировано из оригинала (PDF) 2007-01-07.
  20. ^ abcd "IEEE 1394 (он же 'FireWire' и 'iLink')" (PDF) . Получено 2012-09-01 .
  21. ^ abcde "IEEE 1394 и Linux". Tindel.net. Архивировано из оригинала 2012-04-26 . Получено 2012-09-01 .
  22. ^ Рабочая группа IEEE p1394 (1996-08-30). Стандарт IEEE для высокопроизводительной последовательной шины (PDF) . IEEE. doi :10.1109/IEEESTD.1996.81049. ISBN 1-55937-583-3. Архивировано из оригинала (PDF) 2011-07-15 . Получено 2011-01-07 .{{cite book}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  23. ^ Дэвис, Ларри. "Шина Firewire". interfacebus.com . Получено 20-06-2016 .
  24. ^ ab "FireWire Developer Note". Developer.apple.com. 2008-04-28. Архивировано из оригинала 18 мая 2009 года . Получено 2010-01-25 .
  25. ^ Рабочая группа IEEE p1394a (2000-06-30). Стандарт IEEE для высокопроизводительной последовательной шины (поправка) . IEEE. doi :10.1109/IEEESTD.2000.91614. ISBN 0-7381-1958-X.{{cite book}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )Доступен проект P1394a 5.0 [ постоянная неработающая ссылка ] .
  26. ^ Рабочая группа IEEE p1394b (14.12.2002). IEEE Std 1394b-2002 Высокопроизводительная последовательная шина — Поправка 2. IEEE. ISBN 0-7381-3253-5.{{cite book}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )[ мертвая ссылка ]
  27. ^ ab "Encoder/Decoder". Iram.cs.berkeley.edu. 1997-12-17 . Получено 2012-09-01 .
  28. ^ ab Haden, Rhys (2007-06-30). "CP3070 Principles of Data Communications". Rhyshaden.com . Получено 2012-09-01 .
  29. ^ "Стандарт IEEE для высокопроизводительной последовательной шины - Поправка 3". IEEE STD 1394c-2006 . 2007-06-08. doi :10.1109/IEEESTD.2006.371044. ISBN 978-0-7381-5237-0.
  30. ^ "1394 Trade Association объявляет о скорости 3,2 Гбит/с для FireWire". 1394 Trade Association . 2007-12-12 . Получено 2008-08-03 .
  31. ^ "Архивная копия" (PDF) . symwave.com . Архивировано из оригинала (PDF) 6 марта 2016 года . Получено 14 января 2022 года .{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link)
  32. ^ "Fires Up World's First 3.2 Gigabit IEEE 1394b FireWire SOC Solution". DapTechnology. 2009-11-23. Архивировано из оригинала 2012-05-17 . Получено 2012-09-01 .
  33. ^ Артур, Чарльз (17 октября 2008 г.). «Стив Джобс объясняет, почему FireWire мертв». TheGuardian.com . Получено 14 июня 2016 г.
  34. ^ Хенехан, Берк (2012-01-06). "FireWire на скорости 4 Гбит/с — влияние на промышленные приложения". EE Times . Получено 2016-06-14 .
  35. ^ "P1394d - Стандарт IEEE для высокопроизводительной последовательной шины - Поправка: Спецификация IEEE 1394 Single-mode Fiber Fiber Physical Medium (PMD)". Стандарты IEEE . IEEE. Архивировано из оригинала 8 января 2013 г. . Получено 8 октября 2012 г. .
  36. ^ "IEEE-SA - Утверждения Совета по стандартам - Март 2013" . Получено 2016-06-14 .
  37. ^ Бакстер, Лес (2007-11-01). "Новые разработки в IEEE 1394 (он же FireWire)". Lightwave . Получено 2007-12-19 .
  38. ^ "Страница руководства FreeBSD firewire(4)". Freebsd.org. 2006-04-01 . Получено 2010-01-25 .
  39. ^ "Linux FireWire wiki". Ieee1394.wiki.kernel.org. 2009-08-22 . Получено 2010-01-25 .
  40. ^ "Linux Unified Target wiki". linux-iscsi.org. 2012-07-21. Архивировано из оригинала 2008-11-18 . Получено 2012-08-12 .
  41. ^ "Производительность устройств 1394 может снизиться после установки пакета обновления 2 (SP2) для Windows XP". Support.microsoft.com. 2006-06-01 . Получено 2010-01-25 .
  42. ^ "Microsoft будет поддерживать стандарт 1394b". EETimes.com . Получено 2010-01-25 .
  43. ^ "Значительные изменения в Windows Vista Service Pack 1". Technet2.microsoft.com. Архивировано из оригинала 2008-05-17 . Получено 2010-01-25 .
  44. ^ "Заметки о выпуске для Windows Vista Service Pack 1". Technet2.microsoft.com. Архивировано из оригинала 2008-04-30 . Получено 2010-01-25 .
  45. ^ "Исправления и обновления безопасности, включенные в Windows Vista Service Pack 1". Technet2.microsoft.com. Архивировано из оригинала 2008-05-11 . Получено 2010-01-25 .
  46. ^ "Драйвер шины 1394 в Windows 7". Microsoft.com. 2009-06-24 . Получено 2010-01-25 .
  47. ^ "Пакет: libraw1394-8 (1.3.0-4)" . Получено 2010-09-12 .
  48. ^ "Миграция Джуджу" . Получено 2012-10-10 .
  49. ^ "страница 145" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2010-05-27 . Получено 2010-01-25 .
  50. ^ rcliff. "How-To: Mac OS X Firewire HDTV recording". Форум AVS . Получено 25.01.2010 .
  51. ^ Запросы на отказ от раздела 76.640(b)(4)(ii) Правил Комиссии (PDF) , Федеральная комиссия по связи , 2010-06-18 , получено 2016-06-14
  52. ^ "FCC отменяет требование FireWire для приставок с IP". Multichannel News . Получено 14.06.2016 .
  53. ^ FireWire против USB 2.0 (PDF) , Qimaging , заархивировано из оригинала (PDF) 2010-10-11 , извлечено 2016-06-14
  54. ^ "firewirevsusb". Directron.com. Архивировано из оригинала 2012-09-04 . Получено 2012-09-01 .
  55. ^ "IDB Forum Homepage". 2006-10-06. Архивировано из оригинала 2006-10-06 . Получено 2016-06-14 .{{cite web}}: CS1 maint: unfit URL (link)
  56. ^ "О HANA". Hanaalliance.org. Архивировано из оригинала 2010-01-29 . Получено 2010-01-25 .
  57. ^ BV, Ричард Морн, DAPTechnology (2013-02-05). "IEEE-1394 и AS5643 привносят детерминированную сеть в высоконадежные конструкции Mil-Aero" . Получено 2016-06-14 .{{cite web}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  58. ^ "AS5643: Требования к интерфейсу IEEE-1394b для военных и аэрокосмических транспортных средств - SAE International" . Получено 14 июня 2016 г.
  59. ^ Морн, Ричард (2011-09-07). «БПЛА используют шины данных IEEE-1394b для достижения успеха». EE Times . Получено 2016-06-14 .
  60. ^ "Страница руководства FreeBSD 7.1 fwip(4)". Freebsd.org. 2005-07-16 . Получено 2010-01-25 .
  61. ^ "Поддержка IP через шину IEEE 1394 в Windows Millennium Edition (Me)". Support.microsoft.com. 2007-01-27 . Получено 2012-09-01 .
  62. ^ "Использование устройств IEEE 1394 (FireWire) с Windows XP". Support.microsoft.com. 2007-12-01 . Получено 2010-01-25 .
  63. ^ "Прекращена поддержка IP через 1394". Microsoft.com. 2004-12-08 . Получено 2010-01-25 .
  64. ^ "IP-сеть через шину IEEE 1394 не поддерживается в Windows Vista и всех более поздних версиях Windows". Support.microsoft.com. 2007-11-28 . Получено 2010-01-25 .
  65. ^ "Новые сетевые функции в Windows Server 2008, Windows Vista и Windows 7". Technet.microsoft.com . Получено 2010-01-25 .
  66. ^ "Драйвер шины 1394 в Windows 7". Microsoft.com. 2009-06-18 . Получено 2012-09-01 .
  67. ^ "ubCore 1394 Firewire drivers". Unibrain.com . Получено 2012-09-01 .
  68. ^ "Различия моделей PS2". ConsoleMods Wiki .
  69. ^ "libdc1394: спецификации IIDC/DCAM". Damien.douxchamps.net . Получено 2010-01-25 .
  70. ^ "Обзор AV/C". Microsoft Developer Network . Архивировано из оригинала 2009-05-26 . Получено 2009-10-14 .
  71. ^ Спецификация IEEE 1394a.
  72. ^ "Как установить соединение VGA с Firewire". Epiphan.com . Получено 01.09.2012 .
  73. ^ "iPod nano: Зарядка аккумулятора" . Получено 2013-09-14 .
  74. ^ "Инструмент физически взламывает Windows — Безопасность/Уязвимости — DarkReading". DarkReading . Получено 25.01.2010 .
  75. ^ "Блокировка драйвера SBP-2 для снижения угроз DMA 1394 для BitLocker". Microsoft . 2011-03-04 . Получено 2011-03-15 .
  76. ^ «Настройка отладки в режиме ядра через кабель 1394 вручную». docs.microsoft.com. 2017-05-23 . Получено 2017-09-02 .
  77. ^ "KD 1394 Work-Around". blogs.msdn.microsoft.com. 2016-08-11 . Получено 2017-09-02 .
  78. ^ "Энди Клин: [АНОНС] firescope для i386/x86-64 выпущен". LKML. 2006-04-04 . Получено 2010-01-25 .
  79. ^ "Fireproxy Бернхарда Кайндла перенаправляет удаленный протокол gdb в FireWire. Он позволяет читать и записывать удаленную память с помощью gdb". Ieee1394.wiki.kernel.org. 2009-11-07 . Получено 2010-01-25 .

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки