Le bus Firewire (iLink / IEEE 1394)

Mai 2015

Présentation du bus Firewire (IEEE 1394)


Le bus IEEE 1394 (nom de la norme à laquelle il fait référence) a été mis au point à la fin de l'année 1995 afin de fournir un système d'interconnexion permettant de faire circuler des données à haute vitesse en temps réel. La société Apple lui a donné le nom commercial « Firewire », qui est devenu le plus usité. Sony lui a également donné le nom commercial de i.Link, tandis que Texas Instrument lui a préféré le nom de Lynx.

Il s'agit ainsi d'un port, équipant certains ordinateurs, permettant de connecter des périphériques (notamment des caméras numériques) à très haut débit. Il existe ainsi des cartes d'extension (généralement au format PCI ou PC Card / PCMCIA ) permettant de doter un ordinateur de connecteurs FireWire. Les connecteurs et câbles FireWire sont repérables grâce à leur forme, ainsi qu'à la présence du logo suivant :

Logo Firewire

Les normes FireWire


Il existe différentes normes FireWire permettant d'obtenir les débits suivants :


NormeDébit théorique
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



La norme IEEE 1394b est également appelée FireWire 2 ou FireWire Gigabit.

Connecteurs Firewire


Il existe différents connecteurs FireWire pour chacune des normes IEEE 1394.

  • La norme IEEE 1394a définit deux connecteurs :
    • Les connecteurs 1394a-1995 :


connecteur 1394a-1995


*
    • Les connecteurs 1394a-2000 appelés mini-DV car ils sont utilisés sur les caméras vidéo numériques DV (Digital Video) :


connecteur 1394a-2000
  • La norme IEEE 1394b définit deux types de connecteurs dessinés de façon à ce que les prises 1394b-Beta puissent s'enficher dans les connecteurs Beta et Bilingual mais que les prises 1394b Bilingual ne puissent s'enficher que dans les connecteurs Bilingual :
    • Les connecteurs 1394b Bêta :


connecteur 1394b Beta


*
    • Les connecteurs 1394b Bilingual :


connecteur 1394b Bilingual

Fonctionnement du bus Firewire


Le bus IEEE 1394 suit à peu près la même structure que le bus USB, si ce n'est qu'il utilise un câble composé de six fils (deux paires pour les données et pour l'horloge, et deux fils pour l'alimentation électrique) lui permettant d'obtenir un débit de 800 Mb/s (il devrait atteindre prochainement 1.6 Gb/s, voire 3.2 Gb/s à plus long terme). Ainsi, les deux fils dédiés à une horloge montrent la différence majeure qui existe entre le bus USB et le bus IEEE 1394, c'est-à-dire la possibilité de fonctionner selon deux modes de transfert :

  • le mode de transfert asynchrone : Le mode de transfert asynchrone est basé sur une transmission de paquets à intervalles de temps variables. Cela signifie que l'hôte envoie un paquet de données et attend de recevoir un accusé de réception du périphérique. Si l'hôte reçoit un accusé de réception, il envoie le paquet de données suivant, sinon le paquet est à nouveau réexpédié au bout d'un temps d'attente.
  • le mode isochrone : Le mode de transfert isochrone permet l'envoi de paquets de données de taille fixe à intervalle de temps régulier. Un noeud, appelé Cycle Master est chargé d'envoyer un paquet de synchronisation (appelé Cycle Start packet) toutes les 125 microsecondes. De cette façon aucun accusé de réception n'est nécessaire, ce qui permet de garantir un débit fixe. De plus, étant donné qu'aucun accusé de réception n'est nécessaire, l'adressage des périphériques est simplifié et la bande passante économisée permet de gagner en vitesse de transfert.



Autre innovation du standard IEEE 1394 : la possibilité d'utiliser des ponts, systèmes permettant de relier plusieurs bus entre eux. En effet, l'adressage des périphériques se fait grâce à un identificateur de noeud (c'est-à-dire de périphérique) codé sur 16 bits. Cet identificateur est scindé en deux champs : un champ de 10 bits permettant de désigner le pont et un champ de 6 bits spécifiant le noeud. Il est donc possible de relier 1023 ponts (soit 210 -1), sur chacun desquels il peut y avoir 63 noeuds (soit 26 -1), il est ainsi possible d'adresser 65535 périphériques ! Le standard IEEE 1394 permet aussi le Hot plug'n play, mais alors que le bus USB est destiné à l'utilisation de périphériques peu gourmands en ressources (souris ou clavier par exemple), la bande passante de l'IEEE 1394 la destine à des utilisations multimédias sans précédents (acquisition vidéo, etc.)

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