Физический интерфейс IEEE 1394

Конструкция шины удивительно проста. Устройства могут  подключаться к любому доступному порту (на каждом устройстве обычно 1 - 3 порта). Шина допускает "горячее" подключение - соединение или разъединение при  включенном питании. Нет также необходимости  в каких-либо адресных переключателях, поскольку отсутствуют электронные  адреса. Каждый раз, когда узел добавляется  или изымается из сети, топология  шины автоматически переконфигурируется  в соответствии с шинным протоколом.

Однако есть несколько  ограничений. Между любыми двумя  узлами может существовать не больше 16 сетевых сегментов, а в результате соединения устройств не должны образовываться петли. К тому же для поддержки  качества сигналов длина стандартного кабеля, соединяющего два узла, не должна превышать 4,5 м.

Протокол 

Интерфейс позволяет  осуществлять два типа передачи данных: синхронный и асинхронный. При асинхронном  методе получатель подтверждает получение  данных, а синхронная передача гарантирует  доставку данных в необходимом объеме, что особенно важно для мультимедийных приложений.

Протокол IEEE 1394 реализует  три нижних уровня эталонной модели Международной организации по стандартизации OSI: физический, канальный и сетевой. Кроме того, существует "менеджер шины", которому доступны все три  уровня. На физическом уровне обеспечивается электрическое и механическое соединение с коннектором, на других уровнях - соединение с прикладной программой.

На физическом уровне осуществляется передача и получение  данных, выполняются арбитражные  функции - для того чтобы все устройства, подключенные к шине Firewire, имели  равные права доступа.

На канальном  уровне обеспечивается надежная передача данных через физический канал, осуществляется обслуживание двух типов доставки пакетов - синхронного и асинхронного.

На сетевом уровне поддерживается асинхронный протокол записи, чтения и блокировки команд, обеспечивая передачу данных от отправителя  к получателю и чтение полученных данных. Блокировка объединяет функции  команд записи/чтения и производит маршрутизацию данных между отправителем и получателем в обоих направлениях.

"Менеджер шины" обеспечивает общее управление  ее конфигурацией, выполняя следующие  действия: оптимизацию арбитражной  синхронизации, управление потреблением  электрической энергии устройствами, подключенными к шине, назначение  ведущего устройства в цикле,  присвоение идентификатора синхронного  канала и уведомление об ошибках. 

Чтобы передать данные, устройство сначала запрашивает  контроль над физическим уровнем. При  асинхронной передаче в пакете, кроме  данных, содержатся адреса отправителя  и получателя. Если получатель принимает  пакет, то подтверждение возвращается отправителю. Для улучшения производительности отправитель может осуществлять до 64 транзакций, не дожидаясь обработки. Если возвращено отрицательное подтверждение, то происходит повторная передача пакета.

В случае синхронной передачи отправитель просит предоставить синхронный канал, имеющий полосу частот, соответствующую его потребностям. Идентификатор синхронного канала передается вместе с данными пакета. Получатель проверяет идентификатор  канала и принимает только те данные, которые имеют определенный идентификатор. Количество каналов и полоса частот для каждого зависят от приложения пользователя. Может быть организовано до 64 синхронных каналов.

Шина конфигурируется  таким образом, чтобы передача кадра  начиналась во время интервала синхронизации. В начале кадра располагается  индикатор начала и далее последовательно  во времени следуют синхронные каналы 1, 2… На рисунке изображен кадр с двумя синхронными каналами и одним асинхронным.

Оставшееся время  в кадре используется для асинхронной  передачи. В случае установления для  каждого синхронного канала окна в кадре шина гарантирует необходимую  для передачи полосу частот и успешную доставку данных.