- •А.В. Попов последовательные интерфейсы периферийных устройств
- •Воронеж 2013
- •Введение
- •1. Интерфейсы периферийных устройств
- •Классификация и терминология
- •1.2. Интерфейсы периферийных устройств в микропроцессорных системах
- •1.3. Интерфейс лвс
- •2. Последовательные интерфейсы
- •2.1. Синхронный и асинхронный режимы работы
- •2.2. Виды кодирования информации в последовательных интерфейсах
- •2.3. Организация физического уровня и основные параметры последовательных интерфейсов
- •2.4. Последовательный интерфейс rs-232c
- •2.4.1. Формат кадра rs-232c
- •2.4.2. Сигналы интерфейса rs-232c
- •2.4.3. Физический уровень интерфейса rs-232c
- •2.4.4. Виды реализации последовательных интерфейсов
- •2.5. Последовательный периферийный интерфейс spi
- •2.5.1. Режимы работы spi
- •2.5.2. Протоколы связи spi
- •2.5.3. Системные ошибки spi
- •2.6. Синхронный последовательный интерфейс i2c
- •2.6.1. Протокол связи i2c
- •2.6.2. Адресация на шине i2с
- •2.6.3. Основные типы передачи данных
- •2.6.4. Инициализация и прекращение передачи данных
- •2.6.5. Режимы работы i2с-логики
- •2.7. Протоколы нижнего уровня can
- •2.7.1. Общая характеристика протокола can
- •2.7.2. Физический уровень протокола can
- •2.7.3. Форматы кадров протокола can
- •2.7.4. Обнаружение коллизий и арбитраж
- •2.7.5. Обнаружение ошибок и "живучесть" сети
- •3. Последовательные шины
- •Шина usb
- •3.1.1. Структура usb
- •3.1.2. Физический интерфейс usb
- •3.1.3. Модель передачи данных
- •3.1.4. Типы передачи данных
- •3.1.5. Протокол usb
- •3.1.6. Форматы пакетов usb
- •3.1.7. Системное конфигурирование usb
- •3.1.8. Устройства usb - функции и хабы
- •3.1.9. Хост-контроллер usb
- •3.2. Шина ieee 1394-FireWire
- •3.2.1. Структура и взаимодействие устройств шины ieee 1394
- •3.2.2. Протокол ieee 1394
- •3.2.3. Управление шиной FireWire
- •3.2.4. Изохронная транспортировка данных FireWire
- •3.2.5. Синонимы и дополнения стандарта ieee 1394
- •3.2.6. Сравнение FireWire и usb
- •3.3. Шина access.Bus
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
3.2.4. Изохронная транспортировка данных FireWire
Изохронная транспортировка шины 1394 обеспечивает гарантированную пропускную способность и ограниченную задержку при высокоскоростной передаче по множеству каналов. Диспетчер изохронных ресурсов содержит регистр BANDWIDTH_AVAILABLE, который определяет доступность оставшейся части полосы пропускания для узлов с изохронной передачей. По сбросу вновь появившийся узел с изохронной передачей запрашивает выделение полосы. Для цифрового видео, например, требуется полоса 30 Мбит/с (25 Мбит/с на видеоданные и 3-4 Мбит/с на аудио, синхронизацию и заголовки пакетов). Полоса измеряется в специальных единицах распределения, число которых в 125-миллисекундном цикле составляет 6144. Единица занимает около 20 нс, что соответствует времени, требуемому для передачи одного квадлета (Quadlet) на частоте 1600 Мбит/с. Квадлет (32-битное слово) является единицей передачи данных по шине. 25 мс цикла резервируется под асинхронный трафик, поэтому начальное значение регистра после сброса составляет 4915 единиц. В S100 устройства цифрового видео запрашивают около 1800 единиц, в S200 - около 900. Если соответствующая полоса недоступна, запрашивающее ее устройство будет периодически повторять запрос.
Диспетчер изохронных ресурсов каждому изохронному узлу назначает номер канала (0-63) из числа доступных (регистр CHANNELS_AVAILABLE). Он является идентификатором изохронного пакета. Когда изохронный обмен становится ненужным узлу, он должен освободить свою полосу и номер канала. Обмен управляющей информацией производится по асинхронному каналу.
3.2.5. Синонимы и дополнения стандарта ieee 1394
Шина IEEE 1394 имеет множество псевдонимов:
IEEE 1394-1995 Standard for a High Performance Serial Bus - полное название документа, описывающего стандарт, действующий в настоящее время.
FireWire - торговая марка реализации IEEE-1394 фирмой Apple Computer, Inc.
Р1394 - название предварительной версии IEEE-1394 (до принятия в декабре 1995 г.).
DigitalLink - торговая марка Sony Corporation, используемая применительно к реализации IEEE-1394 в цифровых камерах.
MultiMedia Connection - имя, используемое в логотипе 1394 High Performance Serial Bus Trade Association (1394TA).
Поскольку фирма Apple разрабатывала концепцию FireWire еще с 1986 года, имя FireWire является самым распространенным синонимом IEEE 1394.
Кроме основного стандарта IEEE 1394-1995, имеется несколько его модификаций:
1394а рассматривается как чистовой документ, заполняющий некоторые пробелы исходного стандарта и имеющий небольшие изменения (например, ускоренную операцию сброса на шине). Продуктам 1394а обеспечена обратная совместимость с устройствами, выпущенными до принятия основного стандарта. Версия вводилась для повышения скорости до 800 Мбит/с и выше, высокоскоростные версии входят и в 1394b.
1394.1 определяет 4-проводный соединитель и устанавливает стандарт на шинные мосты.
1394.2 предполагается как стандарт на соединение кластера станций со скоростью обмена 1 Гбит/с и выше, несовместимый с 1394. Этот стандарт проистекает из IEEE 1596 SCI (Scalable Coherent Interface - масштабируемый когерентный интерфейс) для суперкомпьютеров и иногда называется Serial Express или SCILite. Сигнальный интерфейс 1394.2 похож на FCAL и допускает кольцевую топологию, запрещаемую стандартом 1394.