Der Firewire-Bus (iLink / IEEE 1394)

Dezember 2016

Vorstellung des Firewire-Busses (IEEE 1394)

Der Bus IEEE 1394 (Bezeichnung der Norm an die er sich anbindet) ist Ende 1995 entwickelt worden, um ein Verbundsystem anzubieten, mit dem es möglich ist, Daten mit hoher Geschwindigkeit in Echtzeit verkehren zu lassen. Die Firma Apple hat ihm den Handelsnamen « Firewire » gegeben, der zum gebräuchlichsten Namen geworden ist. Sony hat ihm seinerseits den Handelsnamen i.Link gegeben, während Texas Instrument den Namen Lynx vorgezogen hat.

Es handelt sich um einen Anschluss, der manche Computer ausstattet und es ermöglicht Peripheriegeräte (insbesondere Digitalkameras) mit sehr hoher Übertragungsgeschwindigkeit anzuschließen. Es gibt daher Erweiterungskarten (meist im Format PCI oder PC Card / PCMCIA ) über die ein Computer mit FireWire Steckverbindern ausgestattet werden kann. Die FireWire-Steckverbinder und Kabel sind an ihrer Form erkennbar, sowie an folgendem Logo :

Logo Firewire

Die FireWire-Normen

Es gibt verschiedene FireWire-Normen, mit denen folgende Übertragungsgeschwindigkeiten erreicht werden können :

Norm theoretische Übertragungsgeschwindigkeit
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

Die Norm IEEE 1394b wird auch FireWire 2 oder FireWire Gigabit genannt.

Firewire-Steckverbinder

Es gibt verschiedene FireWire-Steckverbinder für jede der IEEE 1394-Normen.

  • Die Norm IEEE 1394a definiert zwei Steckverbinder :
    • Die Steckverbinder 1394a-1995 :

      connecteur 1394a-1995

    • Die Steckverbinder 1394a-2000 auch mini-DV genannt, denn sie werden auf Digitalvideokameras verwendet DV (Digital Video) :

      connecteur 1394a-2000

  • Die Norm IEEE 1394b definiert zwei Typen von Steckverbinder, die so konzipiert sind dass die 1394b-Beta-Stecker in die Beta und Bilingual-Steckverbinder eingesteckt werden können, die 1394b Bilingual-Stecker allerdings nur in die Bilingual-Steckverbinder :
    • Die Steckverbinder 1394b Beta :

      connecteur 1394b Beta

    • Die Steckverbinder 1394b Bilingual  :

      connecteur 1394b Bilingual

Funktionsweise des Firewire-Busses

Der Bus IEEE 1394 folgt ungefähr der gleichen Struktur wie der USB-Bus, davon abgesehen; dass er ein Kabel aus sechs Drähten benutzt (zwei Paar für die Daten und die Uhr, und zwei Drähte für die Stromversorgung) mit dem er eine Übertragungsrate von 800 Mb/s erreicht (demnächst soll er 1.6 Gb/s, und sogar längerfristig 3.2 Gb/s erreichen). Die zwei Drähte die dem Taktgeber zugeordnet sind, zeigen den Hauptunterschied zwischen dem USB-Bus und dem IEEE 1394-Bus, nämlich die Möglichkeit mit zwei Übertragungsmodi zu arbeiten :

  • der asynchrone Übertragungsmodus : Der asynchrone Übertragungsmodus basiert auf einer Paketübertragung in unterschiedlichen Zeitintervallen. Das bedeutet dass der Wirt ein Datenpaket sendet und auf eine Empfangsbestätigung des Peripheriegerätes wartet. Wenn der Wirt eine Empfangsbestätigung erhält, so schickt er das nächste Datenpaket, sonst wird das Datenpaket nach einer Wartezeit erneut geschickt. ,
  • Der Isochron-Modus : Der isochrone Übertragungsmodus ermöglich den Versand von Datenpaketen gleicher Größe in regelmäßigen Zeitabständen. Ein Knoten, genannt Cycle Master dient dazu ein Synchronisationspaket ( Cycle Start packet genannt) alle 125 Mikrosekunden zu senden. So ist keine Empfangsbestätigung nötig und eine gleichbleibende Übertragungsrate kann garantiert werden. Da die Empfangsbestätigungen entfallen, wird außerdem die Adressierung vereinfacht, und die eingesparte Bandbreite ermöglicht es, die Übertragungsgeschwindigkeit zu erhöhen.

Eine andere Innovation des Standards IEEE 1394: die Möglichkeit Brücken zu verwenden, d.h. Systeme die verschiedene Busse untereinander verbinden können. Die Adressierung der Peripheriegeräte erfolgt mittels einer Identifizierung der Knoten (d.h. der Peripheriegeräte), die auf 16 Bits codiert ist. Diese Identifizierung ist in zwei Felder geteilt: ein Feld von 10 Bits zur Benennung der Brücke und ein Feld von 6 Bits welches den Knoten angibt. Es ist demnach möglich 1023 Brücken zu verbinden (d.h. 210 -1), auf denen es jeweils 63 Knoten geben kann (d.h. 26 -1), so dass es möglich ist, 65535 Peripheriegeräte zu adressieren! Der Standard IEEE 1394 ermöglicht auch das Hot plug’n play: während der USB-Bus für die Benutzung von Peripheriegeräten bestimmt ist, die wenig Ressourcen verlangen (z.B. Maus oder Tastatur), eröffnet die Bandbreite der IEEE 1394 Möglichkeiten der Multimedia Anwendung die bisher kaum vorstellbar waren (Videoerfassung, usw.)


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