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Abstract……………………………………………………………….
第一章绪论………………………………………………………
第二章IEEE1394简介……………………………………………
2.1IEEE1394的概念及特点…………………………………….
2.11IEEE1394的概念………………………………………….
2.12IEEE1394的特点………………………………………….
IEEE1394的开展……………………………………………..
2.21IEEE1394的开展历史……………………………………..
IEEE1394的开展前景………………………………….
第三章USB的技术和并行标准SCSI简介………………………
3.1USB和SCSI的技术标准,………………………………..
…………………………………………..
USB1.1的技术标准………………………………………..
的比拟…………………………………
SCSI的技术标准………………………………………………
IEEE1394,USB,SCSI之间的比拟……………………………
1IEEE1394与USB的技术标准比拟………………………
2IEEE1394与SCIS的技术标准比拟………………………
3SCIS与USB的技术标准比拟……………………………..
第四章当前最近的高速接口开展情况………………………..
第五章结论……………………………………………………
参考文献………………………………………………………….
绪论
在数据交换量越来越大的今天,传统的外设接口EPP(EnhancedParallelPorts,增强并行口)、ECP(ExtendedCapabilitiesPorts扩展功能端口)逐渐感到力不从心,难以支撑,为了缓解此种矛盾,各厂家纷纷推出了各自的解决方案。
其中以VIA威盛电子倡导的IEEE1394与INTEL公司推崇的USB最有竞争实力。
IEEE1394标准是一种非专用的、高速的串行总线输入输出标准。
它提供了一种连接数字设备的方法,包括个人计算机和用户电子硬件。
它独立于平台,可以升级〔可扩展〕,并在支持对等连接方面很灵活。
IEEE1394标准无需将数字信号转换成模拟信号,因此可以保持数据的完整性。
它被作为一些设备〔如数码相机、可携式摄像机和多媒体设备〕低本钱的接口以及集成个人计算机和家庭电子设备的手段。
IEEE1394的前身是Firewire,就是我们俗称的火线,是由Apple电脑于1986年针对高速传输所开发的一项传输介面,并于1995年获得美国电机电子工程师协会认可成为正式新标准。
IEEE1394、Firewire以及i.LINK所指的都是此项标准。
在PC业常称为IEEE1394,在家电业多称为i.LINK,在Mac家族称为Firewire。
第二章IEEE1394简介
2.1IEEE1394的概念及特点
2.11IEEE1394的概念
IEEE1394总线标准全称为IEEE1394HighPerformanceSerialBUSStandard,于1992年提出,1995年正式被IEEE作为工业标准。
IEEE具有64位的寻址空间,控制存放器,符合IEEE1212-1991标准的读\写锁定操作集。
IEEE1212-1991也称为微机总线控制和状态及存放器体系构造
EEE1394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,传输速率可以到达400Mbps,利用IEEE1394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。
2.12IEEE1394的特点
(1)即时数据传输:
IEEE1394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IEEE1394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IEEE13946-Pin的连接头来供应电源。
(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识别不同外围设备要接到那个接头,同时也降低了系统的本钱。
(6)点对点的通讯架构:
IEEE1394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:
在一样的总线上可以有数种不同的数据传输速率100,200,或400Mbps。
(8)IEEE1394是最理想的多媒体设备的接口:
IEEE1394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,IEEE1394就最适合了。
(9)支持热插拔:
IEEE1394可以自动侦测设备的参加与移出动作并对系统做重新整合,无须人工干预。
2.2IEEE1394的开展
2.21IEEE1394的开展历史
IEEE1394:
Apple称之为FireWire〔火线〕,Sony称之为i.Link,TexasInstruments称之为Lynx。
尽管各自厂商注册的商标名称不同,但实质都是一项技术,那就是IEEE-1394。
早在1985年,苹果公司就已经开场着手研究“火线〞技术,并取得了很大成效;
但是这个标准正式确立,却是10年之后了。
它是IEEE〔电气与电子工程师协会〕于1995年正式制定的总线标准。
由于IEEE1394的数据传输速率相当快,因此有时又叫它“高速串行总线〞。
比之USB总线,IEEE1394的速度显然要高出一大截,可是目前在PC方面尚未形成气候;
在操作系统方面,Win98、Win2000已经提供了对它的支持,效果不错;
但是IEEE1394推广的最大障碍在于产品,因为主板芯片组直接对IEEE1394提供支持的几乎没有,要实现它必须外接控制芯片,这样无疑大大提高了产品本钱。
目前看来,IEEE1394似乎情况并不容乐观。
但是IEEE1394在其他方面却比USB更受青睐,例如信息家电和高端效劳器等领域,IEEE1394就以其超快的速度成为该领域的唯一选择。
2.22IEEE1394的开展前景
随着PC行业与通信和其它媒体之间的合作逐步深入,人们越来越需要一个统一的接口标准。
IEEE1394可以满足所有各方的需要,而且本钱低,易于实现。
IEEE1394的首要目标是影像等消费类电子设备如数码CAMCORDERS,数码VCRS,DVD和数码电视等。
在影像消费电子设备产业中,IEEE1394已成为一种事实上的连接标准。
因此,如果一台PC需要连接到这类设备上,它的连接方式就是IEEE13
1394同业公会已经推出了IEEE1394标准的升级方案。
IEEE1394多媒体联网技术将获得高达1.6Gbps的速度提升。
新的1394b标准至少能将速度从目前的最高400Mbps提升1倍,而且通过增加物理连接长度能使网络更灵活。
新标准的架构支持3.2Gbps的未来速度,但初期允许网络以最低800Mbps、最高1.6Gbps的速度传输数据。
新标准允许同当前的1394标准向后兼容。
第三章USB的技术和并行标准SCSI简介
3.1USB和SCSI的技术标准,
3.11USB的技术标准
技术标准
USB通用串行总线(UniversalSerialBus)是众多计算机厂商和电讯厂商共同开发的用于计算机外设连通到计算机的标准。
它被设计用来解决安装计算机外设时遇到的种种技术性问题。
并且符合Microsoft的即插即用标准--也就是说用户安装外设不必再像原来一样按部就班的关机,启动了,而是可以热插拔了。
而且它能以雏菊链的方式同时连接127个外设!
USB总线能提供两种传输速度--1.5Mbps和12Mbps,并且能向外设提过最大500mA的电流。
所以这些只需要通过计算机的USB接口就能实现。
的技术标准
USB2.0技术标准是有由Compaq、HewlettPackard、Intel、Lucent、Microsoft、NEC、Philips共同制定、发布的,标准把外设数据传输速度提高到了480Mbps,是USB1.1设备的40倍!
但按照原定方案新的USB2.0标准只是准备把这个标准定在240Mbps,后来,经过努力将它提高到了480Mbps。
由于当时制订的标准有了变化,USB标准就产生了三种速度选择:
480Mbps、12Mbps、1.5Mbps。
而2003年6月份,当USB2.0标准开场逐渐深入人心之后,USB协会重新命名了USB的规格和标准,也许当时USB协会的举措只是为了更好的统一标准而不至于混乱,但也许USB协会没想到这个标准给闪存盘和MP3市场造成一个混乱的局面。
重新命名了USB标准将原先的USB1.1改成了USB2.0FullSpeed〔全速版〕,同时将原有的USB2.0改成了USB2.0High-Speed〔高速版〕,并同时公布了新的标识。
不言而喻,高速版的USB2.0速度当然超过全速版的USB2.0。
比多了:
一个较高执行成效的接口
设置微帧的标准,其为USB1.X帧的1/8倍
备为根底,协调出连接的速度,并且建立出适当的连接方式
表USB1.1与2.0标准中,主机控制器、设备与集线器的对应表
分类
NO
Hub
HUB
USB2.0HUB
NOHub
LOW-SPEED
DEVICE
1.5Mbps
FULL-SPEED
12Mbps
HIGH-SPEED
CAPABLE–DEVICE
3.2SCSI的技术标准
SCSI是小型计算机系统接口的简称,其设计思想来源于IBM大型机系统的I/O通道构造,目的是使CPU摆脱对各种设备的繁杂控制。
它是一个高速智能接口,可以混接各种磁盘、光盘、磁带机、打印机、扫描仪、条码阅读器以及通信设备。
它首先应用于Macintosh和Sun平台上,后来开展到工作站、网络效劳器和pentium系统中,并成为ANSI(美国国家标准局)标准。
SCSI有如下性能特点:
(1)SCSI接口总线由8条数据线、一条奇偶校验线、9条控制线组成。
使用50芯电缆,规定了两种电气条件:
单端驱动,电缆长6m;
差分驱动,电缆最长25m。
(2)总线时钟频率为5MHz,异步方式数据传输率是2.5MB/s,同步方式数据传输率是5MB/s。
(3)SCSI接口总线以菊花链形式最多可连接8台设备。
在pentium中通常是:
由一个主适配器HBA与最多7台外围设备相接,HBA也算作一个SCSI设备,由HBA经系统总线(如PCI)与CPU相连。
图8.21SCSI接口配置实例
(4)每个SCSI设备有自己的唯一设备号ID0—7。
ID=7的设备具有最高优先权,ID=0的设备优先权最低。
SCSI采用分布式总线仲裁策略。
在仲裁阶段,竞争的设备以自己的设备号驱动数据线中相应的位线(如ID=7的设备驱动DB7线),并与数据线上的值进展比拟。
因此仲裁逻辑比拟简单,而且在SCSI的总线选择阶段,启动设备和目标设备的设备号能同时出现在数据线上。
(5)所谓SCSI设备是指连接在SCSI总线上的智能设备,即除主适配器HBA外,其他SCSI设备实际是外围设备的适配器或控制器。
每个适配器或控制器通过各自的设备级I/O线可连接一台或几台同类型的外围设备(如一个SCSI磁盘控制器接2台硬盘驱动器)。
标准允许每个SCSI设备最多有8个逻辑单元,每个逻辑单元可以是物理设备也可以是虚拟设备。
每个逻辑单元有一个逻辑单元号(LUN0—LUN7)。
(6)由于SCSI设备是智能设备,对SCSI总线以至主机屏蔽了实际外设的固有物理属性(如磁盘柱面数、磁头数等参数),各SCSI设备之间就可用一套标准的命令进展数据传送,也为设备的升级或系统的系列化提供了灵活的处理手段。
(7)SCSI设备之间是一种对等关系,而不是主从关系。
SCSI设备分为启动设备(发命令的设备)和目标设备(承受并响应命令的设备)。
但启动设备和目标设备是依当时总线运行状态来划分的,而不是预先规定的。
总之,SCSI是系统级接口,是处于主适配器和智能设备控制器之间的并行I/O接口。
一块主适配器可以接7台具有SCSI接口的设备,这些设备可以是类型完全不同的设备,主适配器却只占主机的一个槽口。
这对于缓解计算机挂接外设的数量和类型越来越多、主机槽口日益紧张的状况很有吸引力。
3.31IEEE1394与USB的技术标准比拟
一、USB与IEEE1394的一样点
两者都是一种通用外接设备接口。
两者都可以快速传输大量数据。
两者都能连接多个不同设备。
两者都支持热插拨。
两者都可以不用外部电源。
二、USB与IEEE1394的不同点
两者的传输速率不同。
USB的传输速率与IEEE1394的速率比起来真是小巫见大巫了。
USB的传输速率现在只有480Mbps,只能连接键盘、鼠标与麦克风等低速设备,而IEEE1394可以使用3.2Gbps,可以用来连接数码相机、扫描仪和信息家电等需要高速率的设备。
两者的构造不同。
USB在连接时必须至少有一台电脑,并且必须需要HUB来实现互连,整个网络中最多可连接127台设备。
IEEE1394并不需要电脑来控制所有设备,也不需要HUB,IEEE1394可以用网桥连接多个IEEE1394网络,也就是说在用IEEE1394实现了63台IEEE1394设备之后也可以用网桥将其他的IEEE1394网络连接起来,到达无限制连接。
两者的智能化不同。
IEEE1394网络可以在其设备进展增减时自动重设网络。
USB是以HUB来判断连接设备的增减了。
两者的应用程度不同。
现在USB已经被广泛应用于各个方面,几乎每台PC主板都设置了USB接口,USB2.0也会进一步加大USB应用的范围。
IEEE1394现在只被应用于音频、视频等多媒体方面。
3.32IEEE1394与SCIS的技术标准比拟
IEEE1394串行接口与SCSI等并行接口相比,有如下三个显著特点:
(1)数据传送的高速性:
1394的数据传输率分为100Mb/s、200Mb/s、400Mb/s三档。
而SCSI-2也只有40MB/s(相当于320Mb/s)。
这样的高速特性特别适合于新型高速硬盘及多媒体数据传送。
1394之所以到达高速,一是串行传送比并行传送容易提高数据传送时钟速率;
二是采用了DS-Link编码技术,把时钟信号的变化转变为选通信号的变化,即使在高的时钟速率下也不易引起信号失真。
(2)数据传送的实时性:
实时性可保证图像和声音不会出现时断时续的现象,因此对多媒体数据传送特别重要。
1394之所以做到实时性,原因有二:
一是它除了异步传送外,还提供了一种等步传送方式,数据以一系列的固定长度的包规整间隔地连续发送,端到端既有最大延时限制而又有最小延时限制;
二是总线仲裁除优先权仲裁之外,还有均等仲栽和紧急仲栽方式。
(3)体积小易安装,连接方便:
1394使用6芯电缆,直径约为6mm,插座也小。
而SCSI使用50芯或68芯电缆,插座体积也大。
在当前个人机要连接的设备越来越多、主机箱的体积越显窄小情况下,电缆细、插座小的1394是很有吸引力的,尤其对笔记本电脑一类机器。
1394的电缆不需要与电缆阻抗匹配的终端,而且电缆上的设备随时可从插座重拔出或插入,即具有热插入能力。
这对用户安装和使用1394设备很有利。
3.33SCIS与USB的技术标准比拟
SCSI:
此接口最大的连接设备数为8个,最大的传输速度是160M/S,速度较快,一般连接高速的设备。
最初的扫描仪往往都是使用这种借口,例如惠普的4C/4P/5P等等老型号扫描仪。
但是由于SCSI设备的安装较复杂,在PC机上一般要另加SCSI卡,容易产生硬件冲突,所以现在扫描仪上SCSI接口正在逐渐被代替,只有某些高端扫描仪上面才配有这种接口。
USB:
现在最常用的串行通讯接口是USB接口。
它的用途非常广泛,除了用来联接打印机、扫描仪外,还用来联接外置刻录机、外置硬盘甚至鼠标键盘。
UBS接口的主要优点是传输速度比拟快,支持即插即用,所以一般使用USB接口的设备在安装时比用其它接口的设备方便得多。
理论上USB接口最多可连接127台外设,现在的USB1.1标准最高传输速度为12Mbps,并且有一个辅通道用来传输低速数据。
在将来如果有了USB2.0标准的扫描仪速度可能会扩展到480M/S。
具热插拔功能,即插即用。
此接口的扫描仪随着USB标准在Intel的力推之下确实立和推广而逐渐普及,目前来讲USB已经成为扫描仪接口的标准,现在市场上惠普所有的扫描仪都已经标配USB接口。
第四章当前最近的高速接口开展情
随着个人电脑平台的不断开展,未来数据传输的流量将到达TB级别。
目前电脑使用的数据传输方式,无论是USB2.0,SATA和eSATA,还是基于无线的802.11g和802.11n,都显得跟不上潮流了,因此,新一代G比特级别的高速接口已经呼之欲出。
它们包括USB2.0的接班人——USB3.0,下一代SATA接口——SATARevision3.0,用于视听产品的新接口——HDMI1.4、DisplayPortv1.2和DiiVA、用于无线视频传输的WirelessHD、
早在2021年秋季IDF上,英特尔就已经演示了USB3.0传输方式,在接下来的CES2021展会上,至少5家相关厂商也进展了USB3.0传输演示实验。
值得注意的是,早期USB3.0的传输速率仅仅稍快于USB2.0,但在2021年5月日本东京举办的USB3.0开发者大会
上,各厂商除了纷纷展出实物以外,USB3.0接口的实际传输速率也到达了160MB/s,这还是在桥接芯片受限于SATA总线的速度〔1.5Gb/s〕下得到的。
由于USB3.0的技术特点,想要到达5Gb/s的理论传输速率较为困难,但实际传输速率在2021年到达300MB/s应该问题不大。
货,最先上市的依然是日本厂商的产品。
2021年5月,NEC发布的主控制器LSIμPD720210是全球首款USB3.0控制器芯片,它采用10mm见方、176引脚的FBGA封装,支持两个USB3.0端口,工作时的功率低于1瓦,售价大约1500日元,6月中旬开场供货。
2021年7月,富士通的USB3.0-SATA桥接芯片MB86C30A也开场样品供货,它采用7mm见方的LQFP封装。
以65nm工艺技术制造,预定每月大约销售100万个。
美国的TI等公司也准备在年内供货USB3.0芯片。
与此同时,太阳诱电
高速无线接口WirelessHD,WHDI,WiGig的兴起使用无线方式来传送数据并不新鲜,但想要传送全高清级别的视听数据可是有点难度。
国外在这方面已经取得了不小的进展,以WirelessHD为代表的无线传输技术已经实用化,其他技术也纷纷登场亮相。
WirelessHD:
更大的潜力
2006年,日、美、韩三国七家厂商成立了WirelessHD联盟,制订使用60GHz的毫米波作为载体,采用无损方式传输FullHD信号的标准。
到2021年2月,WirelessHD1.0最终完成。
在CES2021上,松下、东芝等厂商展示了采用WirelessHD传输方式的电脑和平板电视,它们都采用SiBeam公司的芯片方案。
WirelessHD支持的带宽可以到达5Gb/s左右,延迟那么很低,足以应付以60帧/秒进展全高清无线传输的需要。
不过它的传输距离较短,仅为大约10米,而且不能穿透墙壁,此外WirelessHD的发射和接收局部尺寸都较大。
尽
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