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Comprendre : Les E/S externes du PC
Divers
Publié le Jeudi 5 Juillet 2001 par Samuel Aurensan

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Page 1 - Introduction



L´apparition des premiers micro-ordinateurs a nécessité la création de différentes interfaces (ou contrôleurs) d´entrées/sorties (I/O interfaces en anglais) nécessaires à la communication entre l´unité centrale et les différents périphériques qui s´y raccordaient. Si autrefois, seuls le clavier, la souris et l´écran avaient besoin de s´y connecter, aujourd´hui, une multitude de périphériques d´acquisition ou de restitution peuvent y être raccordés.

La démocratisation d´appareils numériques grand public nécessitant des taux de transferts soutenus, comme le caméscope, le scanner et autres appareils photos numériques pour ne citer qu´eux, a obligé les constructeurs à développer des interfaces plus rapides, plus universelles tout en pouvant y raccorder un maximum de ces périphériques hétéroclites.

Nous allons donc découvrir dans ce dossier les différentes interfaces conçues et utilisées dans le monde de la micro-informatique, sans nous préoccuper toutefois des cartes graphiques et des cartes son, éléments dédiés à des taches spécifiques que nous étudierons ultérieurement.

Les ports série et parallèle, avec leurs caractéristiques désuètes voient leur utilité décroître au profit de récentes interfaces comme l´USB, le FireWire (ou IEEE 1394) ou d´autres interfaces plus anciennes mais qui ne cessent d´être améliorée comme le SCSI, plus orientée professionnel.



D´autres interfaces comme les contrôleurs de clavier AT (signé IBM) et la souris n´ont quant à eux pas eu besoin d´évoluer énormément afin de pouvoir faire fonctionner les modèles les plus sophistiqués, le contrôleur clavier étant toujours celui que l´on trouvait sur les premiers 80286, le connecteur étant passé seulement du format DIN au mini-DIN. La souris a évolué en passant du port série au port PS2 (encore IBM), évolution très légère du port série classique. Ces deux périphériques ont vu très récemment leur déclinaison sur port USB, même si seulement encore une très petite partie des ventes se fait sur ces nouveaux modèles.

Avant de voir le fonctionnement de ces nouvelles interfaces, attardons-nous sur les spécifications des ports série et parallèle.


Page 2 - Le port série

Le port série
La grande majorité des PC actuellement en fonctionnement (pour ne pas dire 100%) possède deux ports séries communément appelés COM1 ou COM2 et se présentent sous la forme de connecteurs DB9 ou DB25 mâles. Ces ports sont généralement réservés à l´utilisation d´une souris et d´une jonction vers un modem externe. La plupart des modems modernes connectés sur port ISA ou PCI possède leur propre interface série intégrée.

Pilotée par l´UART (émetteur-récepteur asynchrone universel), cette interface, même si elle est en voie de disparition, possède des caractéristiques très peu enviables aux interfaces récentes tout en ayant l´avantage d´être très flexible et très facile d´utilisation.

Le protocole d´une telle interface est très simple, la communication série requière trois fils : un fil pour transporter les signaux à émettre, un autre les signaux à recevoir et enfin un fil de masse pour référencer les signaux.

Nous avons donc affaire à un protocole full-duplex, c´est-à-dire que les informations transitent simultanément dans les deux sens de communication, comme le téléphone par exemple.

Le port série, comme son nom l´indique, permet de véhiculer des informations en série, à l´opposé d´une interface parallèle qui peut véhiculer un mot entier en une période donnée. Les mots à transmettre sont donc auparavant codés puis ensuite décodés à leur arrivée pour pouvoir être interprétés, les bus internes des ordinateurs étant de type parallèle.

Une autre caractéristique intéressante est que la liaison série est totalement asynchrone. Aucune horloge n´est transmise. Il suffit donc de se mettre d´accord sur la vitesse de transfert des bits et rajouter des bits de synchronisation entre les 2 appareils communicants.

La plupart de ses caractéristiques sont désuètes mais vont nous permettrent une bonne comparaison par rapport aux interfaces récentes :
  • La longueur de mot transmis entre deux interfaces série est limitée par le bios à 7 ou 8 bits.
  • Le contrôle de parité est très archaïque, la parité ne peut être que de type pair ou impair, ce qui est suffisant dans la plupart des utilisations de cette interface mais l´apparition de plus de deux erreurs dans un même mot transmis ne peuvent être détectées et corrigées correctement, ce qui réduit la longueur des liaisons ainsi que leur vitesse de transmission.
  • La vitesse de transmission est paramétrable entre 300 et 9600 bauds. Les cartes récentes proposent des vitesses jusqu´à 115200 bauds. Ces vitesses sont donc très faibles et ne permettent donc l´utilisation qu´avec des périphériques lents comme par exemple les liaisons téléphoniques par modems, dont la bande passante est très limitée, hormis l´ADSL.
L´utilisation d´un UART compatible 16550 permet aux ports série de supporter un buffer de type FIFO (First In First Out).


Page 3 - Le port parallèle

Le port parallèle
Tout comme le port série, le port parallèle est très répandu et son utilisation est encore très large de par sa vitesse, son coût et sa large intégration. Il se présente sous la forme d´un connecteur DB25 femelle et a été conçu plus spécialement pour pouvoir relier une imprimante au PC. D´ailleurs, il n´est pas difficile de s´apercevoir que la plupart des caractéristiques des pattes d´un connecteur de cette interface ont une fonction en relation étroite avec ce type de périphérique.

Le port parallèle a subi plusieurs améliorations aux cours des évolutions et des besoins croissants des PC.

Le mode SPP :

Mode de base, le mode SPP (Standard Parallel Port) est le protocole de base permettant l´envoi de données vers une imprimante. Il peut être appelé dans ce cas "Printer mode" ou "unidirectionnel mode" ou encore "Centronics" (nom également attribué au cordon reliant le PC aux imprimantes). Depuis, le SPP est devenu capable d´envoyer et de recevoir. Il peut donc être bi-directionnel. On le retrouve alors sous des appellations "Bi-directionnal mode" ou simplement « SPP ». C´est le protocole le plus simple, mais la vitesse de transmission maximale que l´on peut espérer obtenir avec un tel port est de l´ordre de 150 ko/s.

Le mode EPP :

En 1991, Xircom, Zenith et Intel ont développé un port plus rapide appelé Enhanced Parallel Port (EPP). Il permet d´atteindre un débit théorique de 2 Mo/s, soit un débit environ treize fois supérieur au SPP. Si ce débit reste inférieur à celui des bus ISA ( 8Mo/s ), il permet néanmoins l´échange de données avec des périphériques tels que les lecteurs de CD-ROM ou les disques durs. Le protocole EPP est lui explicitement bi-directionnel. Il constitue un "vrai" protocole de communication bi-directionnel alors que le SPP reste un protocole "bricolé" lorsqu´il est bi-directionnel.

Le mode ECP :

Le plus récent de ces modes est l´Extended Capacity Port (ECP). Il a été conçu par Hewlett Packard et Microsoft.

Il dérive fortement d´ailleurs du mode EPP et en possède les mêmes caractéristiques, avec toutefois des fonctionnalités supplémentaires, comme la gestion des périphériques « Plug and Play », l´identification de périphériques auprès de la machine dès le début du boot, le support du DMA (Direct Memory Access). Ainsi, il est possible d´envoyer ou de recevoir des données sans avoir besoin du processeur. Une autre fonction intéressante : ce protocole comprime les données, selon une compression RLE (Run Length Encoding - compression des répétitions d´octets) au niveau matériel. Le taux de compression peut atteindre 64:1. Ceci est utile avec des périphériques comme des scanners et des imprimantes où une grande partie des données est constituée de longues chaînes répétitives.

Il utilise aussi un "buffer" de type FIFO pour envoyer et recevoir des données. Enfin, l´adressage des périphériques se fait par un numéro de canal. Par exemple, un fax muni d´une liaison parallèle peut être utilisé comme scanner, modem/fax et imprimante, chaque fonction pouvant être adressée séparément. Ce système d´adressage ne permet pas d´utiliser des périphériques différents. On est limité à l´utilisation d´un périphérique multifonction, chaque fonction ayant une adresse.


Page 4 - L'USB

L´USB 1.1
USB - Universal Serial Bus Première version commerciale de l´Universal Serial Bus, l´interface USB 1.1 permet de connecter à un micro-ordinateur jusqu´à 127 périphériques pour un débit maximal de 12 Mbits/s, soit 1.5 Mo/s, le tout sur un bus série comme son nom l´indique. Principalement destiné aux périphériques lents, l´interface a été développée par Compaq, Hewlett-Packard, Intel, Lucent, Microsoft, NEC et Philips depuis 1994 pour aboutir sur le marché grand public en 1998.

Les principaux critères du développement de ce bus ont été les suivants :

  • Facilité d´utilisation
  • Solution bas-prix pour des périphériques pouvant communiquer jusqu´à 12 Mbits/s
  • Transmission en temps réel de la voix, du son et de vidéos compressées
  • Support de l´architecture CTI (Computer Telephony Integration)
  • Facilité et ajout de possibilités d´extensions pour tout micro-ordinateur
Cable USB Conçu pour remplacer les ports série, parallèle, clavier, souris et joystick, l´interface USB permet de connecter à nos PC une multitude de périphériques se raccordant à ces anciennes interfaces tout en supportant le « Plug and Play », ce que ne supportait pas la plupart de ces ports vieillissants. Initiée dans le but de développer également les interconnexions téléphonie numérique - PC, cette interface commence à se répandre de plus en plus de par son faible coût, que ce soit au niveau des câbles ou des contrôleurs à intégrer dans les périphériques.

L´un des principaux intérêts de cette interface est aussi sa facilité d´utilisation, puisqu´elle supporte le « Hot Plug and Play », ce qui signifie qu´un périphérique peut être relié au PC à tout moment et particulièrement pendant son fonctionnement et est configuré automatiquement, ne nécessitant pas le redémarrage de la machine, si l´OS le permet bien évidemment.

Souris USBParmi les périphériques pouvant être raccordés au micro-ordinateur, nous pouvons citer claviers, souris, joysticks, scanners, imprimantes, téléphones numériques, assistants personnels, baladeurs mp3, lecteurs/graveurs de cd-rom, disques optiques et magnétiques, webcams, modems et la liste est encore longue et ne cesse de s´agrandir de jour en jour. Autant dire que les constructeurs pensent que cette interface est vouée à remplacer à court terme toutes les autres interfaces d´entrées/sorties de nos micro-ordinateurs.

Topologie

L´USB propose une topologie peer-to-peer, il établie donc des connexions point à point entre le contrôleur maître et chaque périphérique branché.


Même si théoriquement, la topologie du bus USB permet de connecter dans n´importe quel ordre des périphériques, certaines règles doivent être respectées. Ainsi, une architecture USB se construit à base de 3 éléments :
  • Un contrôleur maître USB
  • Des périphériques USB
  • Des câbles permettant de relier les périphériques au contrôleur
La structure de connexion des périphériques USB au contrôleur maître se fait sous forme d´étoile, où le centre est le contrôleur maître et les extrémités de celle-ci les périphériques.

Un élément supplémentaire s´avère indispensable à la connexion d´un certain nombre de périphériques USB au contrôleur principal. Celui-ci se situant principalement soit dans le South Bridge du chipset de la carte mère ou soit sur une carte additionnelle, qu´elle soit au format PCI, PC Card (PCMCIA) ou autre, il ne dispose généralement pas plus de 5 connecteurs USB, ceux-ci reliés au HUB principal intégré à ces composants. Il devient alors nécessaire d´introduire dans l´arborescence des HUB USB.

La topologie du bus USB devient ainsi un arbre, où les n´uds sont alors les HUB et les feuilles les périphériques.

Toutefois, il faut faire attention car deux types de HUB USB sont disponibles sur le marché : les HUB possédant un circuit d´alimentation individuel pour chaque port et d´autres dépourvus de cette caractéristique. Ces derniers, plus pratique car ne nécessitant pas d´alimentation externe au secteur, s´avèreront inutilisables pour les périphériques alimentés par le bus USB car ils ne pourront pas fournir la plupart du temps le courant nécessaire à leur alimentation. Ainsi, plusieurs HUB USB ont vu le jour, leurs spécifications variant suivant son type :
  • Bus-powered hubs: 500 mA (moins l´alimentation du HUB) sur la totalités des ports.
  • Low power, bus-powered functions hubs ou Self-powered functions hubs: Draw Max 100 mA.
  • High power, bus-powered functions hubs ou Self-powered hubs : doivent fournir 500 mA sur chaque port.


Le protocole

La possibilité d´une telle topologie entraîne des conséquences quant aux protocoles d´échanges de données entre le PC et les périphériques. L´USB prend en charge principalement deux modes de transmission, le mode asynchrone, tout comme un port série classique, mais utilise également un mode isochrone, qui permet une communication périodique et continue entre le contrôleur maître et les périphériques. À chaque miliseconde précisément, le contrôleur maître transmet un paquet pour maintenir tous les périphériques synchronisés. Il y a quatre sortes de paquets: les paquets de contrôle, les paquets isochrones, les paquets en vrac et les paquets d´interruption.

Les paquets de contrôle servent à configurer des périphériques, à leur donner des commandes et les interroger sur leur statut. Les paquets isochrones servent aux périphériques temps réel comme les webcams et les téléphones, qui ont besoin d´envoyer ou de recevoir des données à des intervalles de temps réguliers. Ils ont un délai fixe, mais ne permettent pas de retransmission en cas d´erreur. Les paquets en vrac servent pour des transferts en direction ou en provenance d´un périphérique sans exigence de temps réel, comme des imprimantes. Enfin, les paquets d´interruption sont nécessaires parce que le USB ne support pas les interruptions.

Les câbles

Le bus USB nécessite une connectivité propre composée de connecteurs de deux types, les connecteurs de type A disposés aux entrées du contrôleur maître et des HUB, et des connecteurs de type B sur les périphériques, ainsi un seul type de câble est nécessaire pour relier tous périphériques au micro-ordinateur.

Ce câble se compose de 4 fils, une paire torsadée pour le transfert des données, un fil au potentiel de +5V qui permet d´alimenter les périphériques USB si nécessaire et enfin la masse. Il peut être blindé ou non, le mode basse vitesse de 1.5 Mbits/s ayant une tolérance supérieure aux perturbations électromagnétiques. Un blindage est fortement recommandé pour une utilisation à 12 Mbits/s. Les spécifications de ce bus prévoient une longueur maximale de 5 mètres de câble entre 2 éléments de l´arborescence.

Enfin, un autre atout de ce bus est qu´il peut transporter l´alimentation des périphériques s´y raccordant, dans la limite de 500 mA pour un appareil relié à un port le permettant.

Détection d´erreurs

Le bus USB étant bien plus évolué que les bus précédemment cités, la détection d´erreur ne se fait pas par un système de contrôle de parité mais utilise le CRC (Code de redondance cyclique, qui permet de corriger parfaitement 100% de mots contenant 1 ou 2 erreurs). De plus, le contrôleur peut réinitialiser jusqu´à 3 fois de manière hardware la liaison avec un autre élément avant d´en avertir le logiciel client.

Performances

Le bus USB 1.1 peut négocier des transferts à 2 vitesses différentes, une vitesse dite basse et une vitesse dite moyenne.

La première vitesse permet des transferts entre 10 et 500 kbits/s et est destinée à l´usage de périphériques interactifs comme les claviers, les souris, les stylets, les joysticks et autres volants, les accessoires de réalité virtuelle, la configuration de moniteurs.

La vitesse moyenne est quant à elle utilisé pour des périphériques nécessitant une bande passante bien supérieure afin de transmettre de la voix, de l´audio ou de la vidéo compressée, comme par exemple modems, webcams et même liaison pour échanger des données entre PCs. Bien sûr, d´autres appareils gourmands en bande passante utilisent cette vitesse, comme par exemple les scanners, les imprimantes ou même les lecteurs optiques et magnétiques externes. La bande passante fournie peut alors monter jusqu´à 12 Mbits/s.

Mais en pratique, même s´il est toujours possible de connecter 127 périphériques, les performances constatées, lors du branchement d´une dizaine d´appareils, sont bien loin des débits théoriques prévus. L´augmentation de la bande passante afin de pouvoir connecter des périphériques plus rapides et dans une proportion bien plus importante était alors nécessaire.
L´USB 2.0
Déjà prévues dans les spécifications de l´USB 1.1, les caractéristiques de l´USB 2.0 sont peu différentes de celles de son prédécesseur. Fort de sa compatibilité ascendante et descendante avec la version 1.1, l´USB 2.0 s´enrichit d´une troisième vitesse de connexion entre le contrôleur maître et les périphériques USB 2.0.

Avec les mêmes câbles et connecteurs, il est maintenant possible de relier des disques durs externes, imprimantes, scanners et autres lecteurs à des vitesses frôlant les 480 Mbits/s.

Cette augmentation de vitesse a été notamment possible grâce à la réduction du voltage des signaux transmis dans les câbles, ceux-ci passant de 3.3V à 0.4V.

La topologie du bus USB reste la même, les périphériques répondant à la norme 2.0 ne pouvant pas bénéficier de la vitesse haute s´ils sont raccordés derrière un HUB USB 1.1. Attention toutefois, brancher un périphérique USB 1.1 dans une chaîne de périphériques USB 2.0 grève considérablement les performances du tout.

Controleur USB 2.0 Mis sur le marché depuis décembre 2000 avec la sortir des puces USB 2.0 NEC 720100, les premiers contrôleurs ont été commercialisés tout récemment : le premier aura été OrangeMicro, qui mettait en vente son OrangeUSB 2.0 PCI-Borad le 28 mars dernier. Le second est la carte d´Adaptec, l´USB2connect qui est en vente depuis le 9 avril.

Les constructeurs de chipsets ne sont pas en reste pour autant, la plupart d´entre eux ayant déjà annoncé des produits supportant cette norme. ALi qui prévoit de sortir d´ici le premier trimestre 2002 un nouveau Southbridge, le M1563 supportant l´USB 1.1/2.0. Intel fait de même avec ses futurs chipsets i830 et i845, alors que VIA annonce le support de cette norme par son futur chipset pour la famille des Hammer d´AMD, le K8T266.

MSI pour sa part propose déjà une carte mère intégrant une interface USB 2.0, la K7T266 Pro RU2, disposant d´un chip NEC pour gérer l´USB 2.0.

Reste que l´USB 2.0 ne décollera vraiment qu´à la sortie de ces chipsets.


Page 5 - Le SCSI

Le SCSI
Créée en 1986 à partir de l´interface SASI, le SCSI ou Small Computer System Interface se distingue des autres ports d´entrées/sorties externes, d´une part car il permet la connexion de périphériques internes, et d´autre part il nécessite un contrôleur externe beaucoup plus évolué, donc beaucoup plus cher, que les normes concurrentes. Aucun contrôleur de ce type n´a été intégré à un chipset, alors que toutes les autres normes se sont démocratisées grâce à ce moyen. Une carte additionnelle SCSI ISA ou PCI est donc nécessaire pour pouvoir connecter des périphériques de ce type, certains constructeurs proposant même des solutions avec un contrôleur SCSI intégré sur les cartes mère.

Cable SCSI mini-sub 50 (SCSI2 et SCSI3, 8 bits)D´abord déclinée dans sa première version en 1986, le SCSI-1, elle évolua rapidement vers la norme SCSI-2 afin de permettre la connexion d´une multitude de périphériques rapides. Elle fut adoptée en 1994. La dernière norme en cours de définition actuellement est le SCSI-3, adaptation du SCSI-2. Cette norme permet une fréquence de bus (Ultra, Ultra2, Ultra3) bien plus importante que le SCSI-2 et se démarque par l´adoption d´une interface série (Fibre Channel, FireWire, SSA).

Une grande variété de périphériques répond à cette norme : disques durs, lecteurs/graveurs CD/DVD, scanners, caméscopes, ...

Bien que l´équipement nécessaire à mettre en place une solution SCSI dans son micro-ordinateur soit onéreux, ce qui le rend surtout accessible aux professionnels, la norme SCSI dispose de réels avantages par rapport aux autres normes : suivant la largeur du bus, un nombre différents de périphériques peut se raccorder au contrôleur, 7 dans le cas d´une largeur de 8 bits et 14 dans le cas d´une largeur de 16 bits. La sérialisation du SCSI permet d´augmenter ce nombre à plus de 100.

Sans citer tous les avantages du SCSI en usage interne, ce qui donnera sûrement lieu à un autre article, il reste que l´usage d´un contrôleur évolué, même s´il est coûteux, permet une grosse économie de ressources processeur central, la gestion des accès et des transferts étant réalisée par des processeurs spécialisés.

Plutôt qu´un long discours, voilà un tableau récapitulatif des différentes normes SCSI ainsi que leurs principales caractéristiques (cliquez pour l´agrandir).


On peut remarquer que les dernières normes SCSI permettent des taux de transferts très importants et s´imposent donc comme interface pour les périphériques externes rapides.


Page 6 - Le FireWire

Le FireWire (ou IEEE 1394-1995)
Partie intégrante de la norme SCSI-3, le FireWire se détache des autres normes SCSI par l´utilisation d´un bus série, facilitant ainsi le raccordement de périphériques externes (ses caractéristiques sont indiquées dans le tableau précédent).

FireWire ? IEEE 1394 ? i-Link ?

  • IEEE 1394-1995 Standard for a High Performance Serial Bus est le nom de la norme originale, publié par the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) qui a définie la présente implémentation de l´IEEE-1394
  • FireWire est le nom déposé par Apple Computer, Inc.´s pour son implémentation de l´IEEE-1394
  • P1394 fut le nom donné à la première version de l´IEEE-1394 avant sa normalisation par l´IEEE en décembre 1995
  • P1394.x désigne pour sa part les fonctions additionnelles proposées par différents constructeurs, comme l´utilisation par Sony d´un câble à 4 conducteurs (6 conducteurs composent le câble normalement, les 2 conducteurs de l´alimentation sont supprimés)
  • DigitalLink, ou i-Link, est l´implémentation de l´IEEE-1394 déposée par Sony Corporation pour sa gamme de produits Digital Handycam
De bien nombreuses terminologies pour désigner en fait un seul et même bus ...

Sa définition prévoit les avantages suivants :
  • Interface numérique : pas de conversion analogique/numérique dégradante pour les données.
  • Taille réduite : câble fin et peu coûteux.
  • Utilisation très facile, Hot Plug and Play.
  • Taux de transfert importants, bus supportant des périphériques mixtes ayant une vitesse de transmission de 100, 200 ou 400 Mbits/s.
  • Topologie flexible : support du Daisy Chainning.
  • Garantie de bande passante pour tous les périphériques raccordés.
Grâce à ses performances, l´IEEE-1394 est destinée particulièrement à relier :
  • Les ordinateurs.
  • Les produits manipulant de l´audio, des images et de la vidéo.
  • Les imprimantes et les scanners.
  • Les disques durs.
  • Les caméscopes.
D´une topologie très proche de celle du l´USB, le FireWire se démarque par sa bande passante bien supérieure.

Il ne nécessite pas de HUBs FireWire, le branchement de plusieurs périphériques ne le necessitant. Les cartes FireWire pour micro-ordinateurs possèdent également des ports pour une utilisation interne.

Par beaucoup de caractéristiques, le FireWire ressemble à l´USB. L´IEEE 1394-1995 permet de relier numériquement jusqu´à 63 périphériques (127 dans le cas de l´USB) entre-eux, ne nécessitant pas de matériel supplémentaire. En plus de l´utilisation d´une transmission isochrone, tout comme l´USB également, le FireWire supporte le transport de deux flux vidéo temps réél avec une qualité broadcast en simultanée. Aux chapitres des ressemblances, les câbles et connecteurs USB et FireWire présentent la même qualité et présente d´étranges ressemblances avec les câbles utilisés pour relier plusieurs Gameboy de Nintendo !!

A noter également, les contrôleur FireWire peut délivrer un courant de 1.5 Ampères pour alimenter les périphériques.

Les protocoles

L´IEEE 1394 utilise une technologie de transmission de donnée par paquets qui est organisée comme un espace mémoire interconnecté entre plusieurs appareils. La structure d´un réseau 1394 est constitué de deux couches : une couche physique et une couche de lien. Il y a également deux couches logiciel : une couche de transaction et une couche de gestion du bus série. Ces couches logiciel peuvent être directement intégrées en "hard". La couche PHY doit gérer le signal de mise sous tension à distance, la reconnaissance du signal de sélection de l´appareil, le signal d´initialisation du bus et la réception/émission des données. La couche de lien formate les données en paquets pour la transmission via le câble 1394 et supporte les modes de communication asynchrone et isochrone.

La couche physique supporte les différentes vitesse de transmission suivant le matériel la composant.La couche de lien définit deux modes de communication : asynchrone et isochrone.

Le mode de transmission asynchrone garanti la bonne réception des données par accusé de réception. Ce temps de latence ne peut pas être quantifier car il dépend de taux d´utilisation du bus 1394 par d´autres transmissions pour d´autres appareils communicants entre eux. Ce paquet de données peut être envoyé à une adresse d´un appareil connecté au réseau ou à toutes les adresses.

Le mode de transmission isochrone est différent. Il réserve, pour la transmission, un espace-temps de dimension particulière et cyclique, toutes les 125µs. Depuis un appareil, un espace-temps isochrone est garanti. Les communications isochrones sont prioritaires aux asynchrones de sorte que la bande passante pour les communications isochrones est assurée. Ainsi, la communication isochrone entre deux appareils ou plus est assimilable à un canal. Une fois qu´un canal a été établit, l´appareil demandeur est garanti d´avoir espace-temps demandé à chaque cycle. C´est ce mode de transmission que l´on choisit pour le transport de données vidéo ou toutes autres données qui ont besoin d´avoir une transmission garantie en "temps réel".

VIA Fire II VIA fournit à l´heure actuelle une solution single chip pour l´IEEE 1394, le VIA Fire II. VIA proposera d´ici quelques mois des chipsets intégrant le FireWire.

Une nouvelle version de l´IEEE 1394-1995 vient de voir le jour : l´IEEE 1394b, un petit « b » pas si négligeable que cela. Explications : prévu pour concurrencer le FireWire, l´USB2 proposent des caractéristiques attrayantes. Destiné pourtant à un marché un peu différent, l´USB 2.0 pourrait faire de l´ombre au FireWire, qui dispose d´une implantation inférieure à l´USB dans le monde de la micro-informatique. Dans sa nouvelle déclinaison, l´IEEE 1394 propose des caractéristiques et fonctionnalités encore plus avancées que son concurrent et son prédécesseur :

  • Bande-passante améliorée, passant ainsi de 400 Mbits/s à 800 Mbits/s. Cette vitesse devrait être amenée rapidement à 1.6 Gbits/s puis 3.2 Gbits/s grâce à l´utilisation de fibre optique plastique multimodes. Dans cette configuration, les câbles reliant deux appareils pourront dépasser les 100 mètres ! Il sera néanmoins possible d´atteindre des raccordements de 100 mètres avec des câbles UTP catégorie 5 en 100 Mbits/s.
  • Nouvelle implémentation du protocole visant à améliorer la disponibilité de la bande passante grâce à une implémentation BOSS du protocole d´adressage.
  • Compatibilité avec les périphériques IEEE 1394-1995 par un mode bilingue.
  • Nouvelles applications dans le monde de l´automobile et de l´équipement audio-visuel.
  • Réduction des coûts de fabrication des chips et de leur intégration dans les circuits analogiques.
Cette évolution du FireWire est clairement un grand pas en avant pour ce standard qui s´est récemment vu rattraper, du moins en terme de vitesse, par l´USB 2.0.

Controleur IEEE-1394Comme nous pouvons le voir, la compatibilité avec l´"ancienne" norme IEEE 1394-1995 n´est pas oubliée puisque la version appelée 1394b "bilingual" (bilingue) garantit le fonctionnement des anciens produits. Une autre bonne nouvelle vient du prix puisque les produits à base de 1394b devraient être moins chers que leurs prédécesseurs.

La plupart des fabricants de semi-conducteurs que sont Texas Instruments Inc., NEC, Panasonic ou encore Agere qui fabriquent déjà des bus 1394 travaillent déjà sur cette nouvelle déclinaison afin de fournir le nécessaire aux assembleurs et fabricants dans les semaines à venir.


Page 7 - Conclusion

Conclusion
Les anciennes entrées/sorties de nos micro-ordinateurs ont largement profité des développements rapide de ces dernières années. Les ports série et parallèle déjà présent sur les premiers PC commencent à être à bout de souffle et ne répondent plus vraiment aux besoins des utilisateurs.

Deux principaux bus se disputent désormais le marché, l´USB et l´IEEE-1394. Dans leur dernière déclinaison, ces deux interfaces proposent toutes les deux des caractéristiques très intéressantes.

Relativement lent dans sa première version, l´USB était jusqu´alors limité à des périphériques lents tels que les claviers, imprimantes, souris ou webcam. Avec sa version 2.0, il pourra investir de nouveaux domaines qui étaient jusqu´alors réservés à l´IEEE 1394 ou au SCSI, tels que les périphériques de stockage externe ou encore les caméscopes DV.

Reste que l´IEEE 1394 restera certainement l´interface privilégiée des périphériques très gourmand, notamment en ce qui concerne l´audio vidéo (caméscopes, TV numériques, DVD). En effet, il offre d´une part une bande passante plus importante dans sa dernière évolution, et est plus apte à gérer plusieurs périphériques à haut débit.

D´autres périphériques auront le choix entre les deux interfaces, permettant ainsi une orientation privilégiant tantôt l´agressivité du prix, tantôt les performances. Les constructeurs voient donc dans l´avenir la coexistence de ces deux bus, même s´il y´a fort à parier que l´argument prix pèse le plus dans la balance, comme ce fut le cas entre IDE et SCSI. Wait & See !


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