IEEE 1394 PORQUE OUTRO BARRAMENTO? Grande crescimento do número de conectores no PC. Equipamentos analógicos migrando para digital

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1 Histórico IEEE primeiras idéias concretas trazidas pela Apple Computers que adotou a denominação FireWire primeira especificação do padrão adoção pelo IEEE do padrão IEEE 394. Nesta mesma época a Sony introduziu a marca ilink como uma variação importante da especificação padrão. O comitê IEEE-1394 adotou uma especificação conjunta considerando todas as fontes, inclusive Apple, Compaq, Sony, além de outras e agora o padrão é completamente integrado com essas variantes. FireWire e ilink podem ser considerados um "super set" do padrão IEEE 1394, sendo que atualmente não existe diferença prática entre essas marcas e a especificação padrão. PORQUE OUTRO BARRAMENTO? Grande crescimento do número de conectores no PC. Equipamentos analógicos migrando para digital perda de qualidade nas conversões A/D e D/A. Dificuldade de configuração. Alto custo dos barramentos existentes. Dispositivos digitais geram grande quantidade de dados necessidade de um barramento para acomodar essas novas demandas. Miniaturização.

2 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS Serial. Interface digital. Custo relativamente baixo. Bastante escalonável. Topologia flexível. Opera em grandes velocidades. Independência do computador para funcionamento. Não proprietário. Conexão sem necessidade de desligar o computador. Conectores de tamanho comparativamente pequeno. IEEE ESPECIFICAÇÕES Mãe de todos os Padrões 1394, define arquitetura fundamental, hardware e software. IEEE 1394a Acréscimos e correções ao , especialmente na camada física, gerenciamento de energia e detalhes de software. IEEE 1394b Altíssima velocidade, grandes distâncias compatibilidade com 1394a. IEEE Ponte entre barramentos, devices. IEEE Impressoras.

3 ESPECIFICAÇÕES Taxas de transferência 100, 200 ou 400 Mbps. Distância máxima de cabo 4,5m. Possibilidades de conexão até 63 nós a partir de uma porta única. Até 1022 barramentos conectados através de pontes (bridges). Configuração automática Não necessita de terminadores de barramentos Estrutura tipo árvore. 1394a X 1394b IEEE 1394a Topologia peer-to-peer 100 a 400 Mbps. Até 63 dispositivos Cabo de até 4.5 metros Transferência de Dados Isócrona e Assíncrona. Preços acessíveis. IEEE 1394b Compatibilidade com 1394a Velocidades e grandes distâncias 800 Mbps a 3200 Mbps cabo de 4,5 metros de cobre 100 Mbps em 100 metros de cabo UTP categoria Mbps em 100 metros de fibra óptica de plástico Mbps em 100 metros de fibra óptica de vidro.

4 DISPOSITIVOS DISPONÍVEIS Eletrônicos Câmeras e Filmadoras Digitais. TVs, VCRs e receptores digitais de satélite. DVD players. Instrumentos musicais. Outros equipamentos de áudio. PCs e periféricos Cable modems. CD/DVD-ROM e CD-RW Discos rígidos. Discos de memória. Adaptadores de rede. Impressoras. Scanners. Adaptadores telefônicos. O CABO 1394 Especificação de Tensão de 8Vdc a 40Vdc e corrente de até 1,5 amps Realiza transporte de dados e alimentação para dispositivos periféricos.

5 CONECTOR Derivado do Gameboy da Nitendo Pequeno, flexível, durável Dispensa terminação ou seleção de ID. Um segundo tipo de cabo menor e mais leve do que o descrito acima apareceu recentemente. Ele não contém os condutores para energização dos dispositivos. Conectores

6 TOPOLOGIA DA REDE O barramento serial pode ser implementado de duas maneiras: Por Cabos Por backplane Definição: é uma placa de circuito eletrônico contendo trilhas e conectores nos quais dispositivos adicionais em outras placas podem ser conectadas. Geralmente, é sinônimo de motherboard. TOPOLOGIA - CABOS Daisy Chain Esquema de ligação onde um dispositivo é ligado a outro que também é ligado a outro com o sinal que pode fluir entre esses dispositivos. Ex: A ligado em B, B ligado em C, etc. Todos os dispositivos ligados podem receber o mesmo sinal. Um dispositivo pode modificar um sinal recebido antes de passar. Redução da complexidade de Cabos.

7 TOPOLOGIA - BACKPLANE Neste esquema, o barramento-serial é similar a um barramento paralelo padrão. ele é estendido do backplane até a parte interna do dispositivo físico utilizando para tanto 2 pinos que normalmente são normalmente reservados para o barramento serial em vários dos padrões para barramentos IEEE ou ANSI. pode ser usado sozinho ou incorporado à outros barramentos. Exemplo: um HD de um computador pode ser diretamente acessado por outro HD. TOPOLOGIA - EXEMPLOS

8 MODELO EM CAMADAS ASSÍNCRONA ISOCHRONOUS MODELO EM CAMADAS

9 MODELO EM CAMADAS Camada física Meio de transmissão. Especificação elétrica. Características de sinalização. Camada de enlace Transmissão de pacotes de dados. Camada de transação Utilizada pela transação síncrona. Protocolo de requisição e respostas. Camada de usuário. Mais baixo Mais alto CAMADA FÍSICA Taxa de transmissão de dados 25 a 400Mbps. Duas formas de arbitramento Baseada em estrutura em árvore. Raíz age como árbitro. Primeiro que chega é o primeiro a ser servido. Prioridade natural controla requisições simultâneas. i.e. o que está mais próximo do raíz. Adicionalmente oferece Arbitramento justo. Arbitramento urgente.

10 CAMADA DE ENLACE Duas formas de transmissão Assíncrona É o método tradicional de transmissão entre computadores e periféricos. Transmite pacotes com quantidade variável de dados. Envia endereço do remetente e do destinatário. Aviso de recebimento (Acknowledgement returned). Isócrona Transmite pacotes em seqüência com quantidade fixa de dados em intervalos regulares. Não comunica recebimento. Endereçamento simplificado. TIPOS DE TRANSMISSÃO Assíncrona Transmissão confiável, Apropriada para impressoras, modems, etc. Três comandos simples: Read Write Lock Isócrona Menos confiável, mas constante. Apropriada para filmadoras, etc. Não orientado a conexão. 64 canais.

11 TRANSMISSÃO DE DADOS Para transmitir dados um dispositivo 1394 deve requisitar o controle da camada física. Transmissão síncrona: os endereços do receptor e do transmissor são transmitidos seguidos pelo pacote de dados. Quando o receptor aceitar o pacote, um packet acknowledge é enviado ao transmissor. Para melhorar a taxa de transmissão (throughput): transmissor continua a transmitir até que 64 transações estejam pendentes. Se um negative acknowledgement deve ser retornado, um esquema de recuperação de erros é iniciado. TRANSMISSÃO DE DADOS TRANSMISSÃO DE DADOS Transmissão isócrona O transmissor requisita um canal de transmissão com a uma largura de banda (bandwidth) especificada. O ID (identificação) do canal isócrono é transmitido sendo seguido por um pacote de dados ) packet data. O receptor monitora o identificador do pacote de dados e aceita somente os dados que contém o ID especificado. O aplicativo determina quantos canais isócronos são necessários e a banda requerida. Embora até 64 canais isócronos possam ser definidos, o diagrama mostra apenas dois canais.

12 BANDA PASSANTE Um dispositivo nunca pode utilizar 100% da banda disponível do barramento. No modo isócrono Um dispositivo consegue requisitar até 65% da banda passante do barramento e todos os dispositivos não conseguem usar mais do que cerca de 85% desta banda. A banda restante assegura que dados enviados em forma assíncrona serão sempre enviados. SINALIZAÇÃO Dois tipos de sinalização são especificados: Modo Comum Inclusão e detecção de novos dispositivos, Sinalização de velocidade, Gerenciamento de consumo de energia. Modo Diferencial Transmissão, Configuração, Arbitragem. Data-Strobe bit-level encoding

13 Mapeamento de Memória IEEE 1212 / ISO "Information Technology Microprocessor Systems Control and Status Registers (CSR) Architecture for Microprocessor Buses Acesso direto à memória do dispositivo 64 bits de endereço no pacote, sendo que 10 para rede, 6 para endereço de nó e 48 para endereço de memória. Assim podemos acessar 1023 redes de 63 nós cada, sendo que cada nó pode ter 281 TB de memória (!!!). ESPECIFICAÇÃO 1394B IEEE 1394b Gigabit 1394 TCP-IP sobre IEEE1394 Taxas de transferência mais elevadas, com cabos diferentes