Практическое занятие № 11

Тема: «Исследование работы шины FIRE WIRE»

1. Цель занятия:

- закрепить теоретические знания по принципам построения и характеристикам шины FIRE WIRE;

- получить практические навыки в установке и настройке устройств шины FIRE WIRE.

2. Перечень используемого оборудования:

- ПК;

-WinBench 99;

- устройство поддерживающее обмен по шине Fire Wire (внешний жесткий диск).

3. Краткие теоретические сведения:

IEEE 1394 — это стандарт на высокоскоростную локальную последователь­ную шину, который был разработан на основе технологии FireWire фирмами Apple и Texas Instruments. Он является частью нового стандарта Serial SCSI (SCSI-3).

Шина IEEE 1394 предназначена для обмена цифровой информацией между PC и другими электронными устройствами. Благодаря низкой стоимости и

высокой скорости передачи данных эта шина становится новым стандартом на шине ввода/вывода для PC. Ее изменяемая архитектура и одноранговая топология делают FireWare идеальным вариантом для подключения жестких дисков и устройств обработки аудио- и видеоинформации. Эта шина также идеально подходит для работы мультимедийных приложений в реальном времени, особенно связанных с нелинейным монтажом видеофрагментов.

Локальная последовательная шина IEEE 1394 способна передавать данные со скоростью 100, 200, 400, 800 и 1600 Мбит/с (12,5, 25, 50, 100 и 200 Мб/с), а при работе с файлами некоторых типов — до 1 Гбит/с. Такая высокая скорость достигается за счет передачи информации в пакетном режиме. Кроме того, шина IEEE 1394 обеспечивает одновременную работу несколь­ких устройств, передающих данные с разными скоростями, точно так же, как и SCSI.

Шина использует простой 6-проводный кабель (рис. 2.57), состоящий из двух различных пар линий, предназначенных для передачи тактовых им­пульсов и информации, а также двух линий питания. Как и USB, шина IEEE 1394 полностью поддерживает технологию Plug&Play, включая воз­можность "горячего" подключения (установка и извлечение компонентов без отключения питания PC). Структура шины IEEE 1394 не так сложна, как структура параллельной шины SCSI. Устройства, подключаемые к ней, мо­гут потреблять ток до 1,5 А при напряжении от 8 до 40 В. Шина IEEE 1394 по сравнению с Ultra-Wide SCSI производительнее, а разъем значительно меньше разъема SCSI, кроме того, она и стоит дешевле.

Рис. 1. Кабель и разъем IEEE 1394

Шина IEEE 1394 построена по разветвляющейся топологии и позволяет ис­пользовать до 63 узлов в цепочке. К каждому узлу можно подсоединить до 16 устройств. Если этого недостаточно, то можно дополнительно подклю­чить до 1023 шинных перемычек, которые могут соединять более 64 000 уз­лов. Для передачи сигналов без искажений длина стандартного кабеля, со­единяющего два узла, не должна превышать 4,5 м.

Подключаться к компьютеру через интерфейс IEEE 1394 смогут практи­чески все устройства, имеющие возможность работать с SCSI. К ним от­носятся все виды накопителей на дисках, включая жесткие, оптические, cd-rom, цифровые видеодиски (DVD), цифровые видеокамеры, устрой­ства записи на магнитную ленту и многие другие высокоскоростные периферийные устройства. Такие возможности делают шину эту одной из самых перспективных для объединения компьютера с бытовой электроникой. В на­стоящее время уже выпускаются адаптеры IEEE 1394 для шины PCI.

Фирма Microsoft заявила, что во все будущие версии Windows, начиная с Windows 98, будут добавляться драйверы для портов IEEE 1394. Компании, разрабатывающие BIOS, в дальнейшем будут включать поддержку самоза­гружаемых устройств.

Кроме того, в соответствии со спецификацией PC 99, корпорация Intel пока рекомендует использовать в компьютерах всех типов шину IEEE 1394 на­равне с USB (шина USB уже входит в перечень обязательных компонентов современного PC).

Таким образом, в скором будущем на задней панели корпуса PC можно увидеть выходы всего двух последовательных шин: USB, предназначенную для низкоскоростных устройств, и FireWire — для высокоскоростных. Уже сейчас доступны различные виды устройств с шиной FireWire, поддержка этой шины встроена в операционную систему Windows 98.

Спецификации FireWire.

IEEE 1394

В конце 1995 года IEEE принял стандарт под порядковым номером 1394. В цифровых камерах Sony интерфейс IEEE 1394 появился раньше принятия стандарта и под названием iLink. Интерфейс первоначально позиционировался для передачи видеопотоков, но пришёлся по нраву и производителям внешних накопителей, обеспечивая высокую пропускную способность для современных высокоскоростных дисков. Сегодня многие системные платы, а также почти все современные модели ноутбуков поддерживают этот интерфейс.

Скорость передачи данных -- 100, 200 и 400 Мбит/с, длина кабеля до 4,5 м.

IEEE 1394a

В 2000 году был утверждён стандарт IEEE 1394а. Был проведён ряд усовершенствований, что повысило совместимость устройств. Было введено время ожидания 1/3 секунды на сброс шины, пока не закончится переходной процесс установки надёжного подсоединения или отсоединения устройства.

IEEE 1394b

В 2002 году появляется стандарт IEEE 1394b c новыми скоростями: S800 -- 800 Мбит/с и S1600 -- 1600 Мбит/с. Соответствующие устройства обозначаются FireWire 800 или FireWire 1600, в зависимости от максимальной скорости. Изменились используемые кабели и разъёмы. Для достижения максимальных скоростей на максимальных расстояниях предусмотрено использование оптики, пластмассовой -- для длины до 50 метров, и стеклянной -- для длин до 100 метров. Несмотря на изменение разъёмов, стандарты остались совместимы, чего можно добиться, используя переходники. 12 декабря 2007 года была представлена спецификация S3200 [1] c максимальной скоростью -- 3,2 Гбит/с. Для обозначения данного режима используется также название «beta mode» (схема кодирования 8B10B). Максимальная длина кабеля может достигать 100 метров.

IEEE 1394.1

В 2004 году увидел свет стандарт IEEE 1394.1. Этот стандарт был принят для возможности построения крупномасштабных сетей и резко увеличивает количество подключаемых устройств до гигантского числа -- 64 449.

IEEE 1394c

Появившийся в 2006 году стандарт 1394c позволяет использовать кабель Cat 5e от Ethernet. Возможно использовать параллельно с Gigabit Ethernet, то есть использовать две логические и друг отдруга не зависящие сети на одном кабеле. Максимальная заявленная длина -- 100 м, Максимальная скорость соответствует S800 -- 800 Мбит/с.

4. Задание:

Изучить принципы обмена информацией по шине Fire Wire.

5. Порядок выполнения работы:

5.1 Изучите устройство и характеристики данной шины FIRE WIRE;

5.2 Изучите порядок подключения и отключения устройств к шине FIRE WIRE;

5.3 Подключите устройство (внешний жесткий диск) к шине FIRE WIRE;

5.4 Установите драйвер для устройства шины FIRE WIRE;

5.5 Оцените реальную скорость обмена через интерфейс FIRE WIRE с помощью WinBench 99;

5.6 Изучите полученную информацию и заполните таблицу.

6. Содержание отчета:

-заполненная таблица

Business Disk WinMark
High-EndDisk WinMark
Disk Access Time, мс
Disk CPU Utilization,
Disk Transfer Rate(Beginning-End), тыс. бит/с
Копирование 1,1 Гбайт, мин

7. Контрольные вопросы:

1.Архитектура интерфейса FIRE WIRE.

2. Топология FIRE WIRE.

3. Типы кабелей используемых в шине FIRE WIRE.

4.Принцип работы FIRE WIRE.

Список литературы

1. Гребенюк Е.И. Гребенюк Н.А. Технические средства информатизации 3-е изд. М: «Академия», 2007г.

2. Мюллер Скотт. Модернизация и ремонт ПК 17 е издание.: Пер. с англ. — М.: ООО “И.Д. Вильямс”, 2007 г.

3. Конспекты лекций по дисциплине «Конструкция и компоновка ПК».

4. Документация к оборудованию.

Дата добавления: 2015-07-20