IEEE1394标准的网络应用研究
目录
1 IEEE 1394标准概述
(1) 即时数据传输 IEEE 1394具有同步和异步两种数据传输模式
(2)驱动程序安装简易
(3) 内存映射的架构所有IEEE 1394总线上的资源
(4) 1394接线可提供电源对无自用电源的设备而言
(5)通用I/O连接头整合各种PC的连接头成为一种万用的连接头
(6) 点对点的通讯架构 IEEE 1394外围设备间互传数据时
(7)最大400Mbps的数据传输率在相同的总线上可以有数种不同的数据传输速率100
(8) IEEE 1394是最理想的多媒体设备的接口 IEEE 1394支持同步传输模式
(9)支持热插拔 IEEE 1394可以自动侦测设备的加入与移出动作并对系统做重新整合
2 IEEE 1394网络架构
3 IEEE 1394网络的连接方式
4 IEEE 1394网络的传输模式
5 IEEE 1394网络的特点和局限
(1)节点之间的最大距离不能超过4. 5米
(2)每个网段最多可以连接63台设备
(3) 因为IEEE 1394设备支持热插拔
正文
关键字 IEEE1394 网络
1 IEEE 1394标准概述
IEEE 1394是为了增强外部多媒体设备与电脑连接性能而设计的高速串行总线传输速率可以达到400 Mbps利用IEEE 1394技术我们可以轻易地把电脑和如摄像机高速硬盘音响设备等多种多媒体设备连接。总体上说 IEEE 1394具有以下特点
(1) 即时数据传输 IEEE 1394具有同步和异步两种数据传输模式在同一总线下 同步及异步传输连线可能同时存在。
(2)驱动程序安装简易。
(3) 内存映射的架构所有IEEE 1394总线上的资源 皆可以映射到某段内存地址并依此方式来存取数据。
(4) 1394接线可提供电源对无自用电源的设备而言可以透过IEEE 1394 6-Pin的连接头来供给电源。
(5)通用I/O连接头整合各种PC的连接头成为一种万用的连接头使用者就不用花时间辨认不同外围设备要接到那个接头 同时也降低了系统的成本。
(6) 点对点的通讯架构 IEEE 1394外围设备间互传数据时不须主机监控 因此不会增加主机的负载 CPU资源占用率低。
(7)最大400Mbps的数据传输率在相同的总线上可以有数种不同的数据传输速率100 200或400Mbps。
(8) IEEE 1394是最理想的多媒体设备的接口 IEEE 1394支持同步传输模式 同步传输模式会确保某一连线的频宽。对于如数码摄录机这种记录容量大又需要非常高精度的传输的设备 IEEE 1394就最适合了。
(9)支持热插拔 IEEE 1394可以自动侦测设备的加入与移出动作并对系统做重新整合无须人工干预。
2 IEEE 1394网络架构
IEEE 1394的网络共有三层分别是物理层、链接层及传输层其架构如图1所示。
物理层定义了传输信息的电子信号及机械的接口它位于整个传输接口的最底层主要的功能为数据的编码、译码与总线的判断而其连接器分为四接脚及六接脚两种规格 四接脚连接器需搭配四蕊的缆线为两对双绞线 六接脚连接器需搭配六蕊的缆线六蕊缆线由一对单心的电源线和两对双绞线组成其最大输出电压规格为直流40V最大输出电流为1.5A 因此连接于该总线上的设备可以使用上游设备提供的电源或使用自备的电源两对双绞线一为数据线、一为控制信号线并采用差动输出的方式即由双绞线传递如此可以具有较佳的抗噪能力及信号品质。
链接层主要功能为封包接收、封包传送与周期控制。传输层则是定义请求及响应协议并用以实现读取、写入及锁住三个基本的传输动作。
3 IEEE 1394网络的连接方式
IEEE 1394的连接方式一为雏菊链另一为接点分枝的方式两者可以混合使用。如图2是一种典型的混合连接方式。雏菊链最多连接16段各节点可以连接的数目为63台所以整个IEEE 1394的网络上共可容纳1024个设备节点间可以做点对点的数据传输 当有新设备加入网络时此设备会被自动给予一个识别码。
4 IEEE 1394网络的传输模式
IEEE 1394网络的传输模式可分为同步传输和异步传输 同步传输其数据是连续性的具有C RC检测一般为视频及音频方面所应用而异步传输的数据则是非连续性的 同样具有CRC检测数据发生错误可以再行重送且接收方必须有相对应的响应 即由这种机制来追踪数据的传送和接收是否无误故其可以应用于硬盘、光驱或打印机等设备上。 IEEE 1394的总线周期为125μ s每个传输周期中同步传输通道会优先处理当64个同步传输信道处理完后再进行异步传输封包处理。而传输的寻址方式采用64位最前面的10位为总线的编号故可以供1024个设备1023个连接区段使用 当此10位全部为1时表示广播到总线上所有的设备。接下来的6位用于寻址区段上的节点号码当此6个位全部为1时表示广播到区段上所有的节点剩余的48位则是各节点的缓存器区及私有数据区。
每当IEEE 1394总线上有设备移除或是加入都会产生重置信号之后各节点会决定自己在网络中所处同步的联机地位共可分为根节
点、分枝节点及树叶节点而各节点的从属关系则以Parent母体及Child追随者来标示在图2中简称以P及C 。以图2为例如个人电脑连接了扫描仪故其对扫描仪的连接点设定为Ch i ld表示其还有下属的节点而整个传输的许可与否则需要根节点的判断当欲使用总线传输的设备向其Parent提请要求时 Parent会在各Child之间判断出谁先提请求将先提请求继续向根部分传递而同属一个Parent的其它Ch i ld此时则被禁止提出请求 即由这种机制来完成整个总线使用权的判断取得使用权的节点就可以开始进行传输信号。
5 IEEE 1394网络的特点和局限
(1)节点之间的最大距离不能超过4.5米但是可以使用IEEE1394中继器克服这一局限。一台IEEE 1394中继器可以将节点之间的距离延长4.5米。因为IEEE 1394最多只能支持16层树形网段所以两个端点之间的最大距离为72米。
(2)每个网段最多可以连接63台设备每台IEEE 1394可以连接1023个网段从而可以实现各种复杂的网络结构。但是考虑到两个节点之间4.5米的最大距离限制 IEEE 1394并不适合在广域网中使用。
(3) 因为IEEE 1394设备支持热插拔所以可以在任何时候向IEEE 1394网络添加或拆除设备既不用担心影响数据的传输也不需要进行重新配置系统可以根据变化的环境进行自动
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