Il bus Firewire (iLink / IEEE 1394)

Maggio 2015

Presentazione del bus Firewire (IEEE 1394)


Il bus IEEE 1394 (nome della norma a cui si riferisce) è stato sviluppato alla fine del 1995 per fornire un sistema di interconnessione che permette di far circolare dei dati ad alta velocità in tempo reale. La società Apple gli ha dato il nome commerciale « Firewire », che è diventato il più diffuso. Sony gli ha dato anche il nome commerciale di i.Link, mentre Texas Instrument gli ha preferito il nome di Lynx.

Si tratta quindi di una porta, in dotazione ad alcuni computer, che permette di connettere delle periferiche (soprattutto delle videocamere digitali) ad alta capacità. Esistono quindi delle schede di estensione (generalmente in formato PCI o PC Card/PCMCIA) che permettono di dotare un computer di connettori FireWire. I connettori e cavi FireWire sono individuabili grazie alla loro forma, nonché alla presenza del seguente logo :
Logo Firewire

Le norme FireWire


Esistono delle diverse norme FireWire che permettono di ottenere i seguenti debiti :

NormaDebito teorico
IEEE 1394a
IEEE 1394a-S100100 Mbit/s
IEEE 1394a-S200200 Mbit/s
IEEE 1394a-S400400 Mbit/s
IEEE 1394b
IEEE 1394b-S800800 Mbit/s
IEEE 1394b-S12001200 Mbit/s
IEEE 1394b-S16001600 Mbit/s
IEEE 1394b-S32003200 Mbit/s



La norma IEEE 1394b è anche detto FireWire 2 o FireWire Gigabit.

Connettori Firewire


Esistono diversi connettori FireWire per ciascuna delle norme IEEE 1394.
  • La norma IEEE 1394a definisce due connettori :
    • I connettori 1394a-1995 :

connettore 1394a-1995



*
    • I connettori 1394a-2000 detti mini-DV dato che sono utilizzati nelle videocamere digitali DV (Digital Video) :
connettore 1394a-2000
  • La norma IEEE 1394b definisce due tipi di connettori disegnati in modo che le prese 1394b-Beta possano inserirsi nei connettori Beta e Bilingual ma che le prese 1394b Bilingual possano inserirsi solo in connettori Bilingual :
    • I connettori 1394b Beta :

connttore 1394b Beta



*
    • I connettori 1394b Bilingual :

connettore 1394b Bilingual

Funzionamento del bus Firewire


Il bus IEEE 1394 segue a grandi linea la stessa struttura del bus USB, se non che questo utilizza un cavo composto da sei fili (due coppie per i dati e per l'orologio, e due fili per l'alimentazione elettrica) che gli permettono di ottenere una banda di 800 Mb/s (dovrebbero raggiungere prossimamente 1.6 Gb/s, fino a 3.2 Gb/s a lungo termine). Così, i due fili dedicati al clock mostrano la principale differenza che esiste tra il bus USB e il bus IEEE 1394, cioè la possibilità di funzionare a due modalità di trasferimento :
  • la modalità di trasferimento asincrono : La modalità di trasferimento asincrono è basata su una trasmissione di pacchetti ad intervalli di tempo variabile. Questo significa che l'host invia un pacchetto di dati e aspetta di ricevere una ricevuta di ritorno della periferica. Se l'host riceve una ricevuta di ritorno, invia il pacchetto di dati seguente, altrimenti il pacchetto è spedito di nuovo dopo un certo tempo di attesa.
  • la modalita isocrona : La modalità isocrona permette l'invio di pacchetti di dati di dimensione fissa ad intervalli di tempo regolari. Un nodo, detto Cycle Master è incaricato di inviare un pacchetto di sincronizzazione (detto Cycle Start packet) ogni 125 microsecondi. In questo modo non è necessaria nessuna ricevuta di ritorno, cosa che permette di garantire una banda fissa. Inoltre, dato che non è necessaria nessuna ricevuta di ritorno, l'indirizzamento delle periferiche è semplificato e la banda risparmiata permette di guadagnare in velocità di trasferimento.


Altre innovazioni dello standard IEEE 1394: la possibilità di utilizzare dei ponti, sistemi che permettono di collegare più bus fra loro. In effetti, l'indirizzamento delle periferiche si fa grazie ad un identificatore di nodo (cioè di periferica) codificato a 16 bit. Questo identificatore è diviso in due campi: un campo di 10 bit che permette di designare il ponte e un campo di 6 bit che specifica il nodo. E' quindi possibile collegare 1023 punti (ossia 210 -1), su ciascuno dei quali si possono avere 63 nodi (ossia 26 -1), è quindi possibile indirizzare 65535 periferiche! Lo standard IEEE 1394 permette anche l'Hot plug'n play, ma solo quando il bus USB è destinato all'utilizzo di periferiche che richiedono poche risorse (mouse o tastiere ad esempio), la banda dell'IEEE 1394 la destina a degli usi multimediali senza precedenti (acquisizione video, ecc.)
Per poter consultare questo documento offline, ne potete scaricare gratuitamente una versione in formato PDF:
Il-bus-firewire-ilink-ieee-1394 .pdf

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