IEEE 1394是一种与平台无关的串行通信协议，标准速度分为100，200和400Mbps这三档（是兆位，不是兆字节），草案制订于1995年，所以也叫IEEE1394-1995。目前，1394商业联盟正在负责对它的改进，争取未来将速度提升至800 Mbps，1Gbps和1.6Gbps这三个档次。相比之下，目前流行的普通串口最高速度为11.5Kbps，而USB 1.1的通信速度最高为12Mbps，2000年问世的USB 2.0速度终于也能达到480Mbps。
IEEE 1394提供了一种高速的即插即用总线。接入这条总线，各种外设便不再需要单独供电，它也支持等时的数据传输，是将PC和消费类电器连接起来的重要桥梁。例如，你现在可以在PC上接驳一部数字VCR，把它当作一个普通的外设使用，既可用来播放电影，亦可录制在PC上编辑好的视频流。除此以外，带有IEEE 1394接口的DV（数字视频）摄影机和数字卫星接收器目前均已上市。由于速度不成问题，所以它是消费类影音（A/V）电器、存储、打印和高分辨率扫描和其他便携设备的理想选择。
IEEE 1394为厂家和用户都能带来好处。一方面，厂家只需遵守单一的工业标准（还不用交专利费），便可实现外设的互联；一方面，用户利用成熟的PC架构及操作系统，便可直接享受各种家用电器接驳自家电脑的乐趣，何乐而不为？
但是，要想真正享受这方面的乐趣，有两方面的前提是必须满足的，那便是硬件的支持（包括芯片和设备），以及软件的支持（包括操作系统和应用程序）。首先，让我们来看看IEEE 1394为何采用串行方式通信。
为何采用串行总线？
从表面看，采用并行方式，似乎还能达到更高的传输速度。例如，包含了八根线芯的一条并行电缆，相比一条串行电缆，是不是速度能达到后者的八倍呢？理论上是这样的，但实际使用时还要考虑到其他许多因素。
串行总线建立的是一个简单的“点到点”连接。随着技术的进步，传输能力可以非常方便地加以扩展。串行电缆及其接头易于制造，成本低廉。另外，它占用的空间也比并行电缆少。在寸土似金的便携机内部，每平方英寸的地盘都是非常宝贵的！
在并行电缆的多股线芯之间，电子干扰比较厉害。速度较高的时候，线芯之间的同步也是一个问题。
总线的问题则更加复杂。各种IEEE 1394可通过菊花链的形式，连接成一个网络。当然，由于成本原因，它只适合组成一个小网，而且内含的设备都是家用电器和计算机外设之类的东西，不适合组建一个真正的“计算机网络”。在一条总线内，可以连接大量设备（最多63个），数据的传输得到了极大的简化。不仅需要的命令集被精简了，而且只需针对一个地址直接进行读写就可以了。 |
（1394菊花链示意图） |
IEEE 1394电缆规格
IEEE 1394电缆进行了专门设计，其中包含六股铜芯线：两股负责供电，另外四股分为两个双绞线对，如下图所示。其中，供电线的电压维持在直流8－40伏之间，电流则可高达1.5安，作用在于：
- 设备掉电或出故障的时候，维持设备物理层的连续性——这对串行通信来说尤其重要
- 为连接到总线的设备供电
由于电线与信号线做在同一条电缆之内，所以用户安装起来特别方便，而且使设备的设计变得极其简单，去掉了繁杂的线缆和插座接头。真正的电流接触是在电缆接头内部进行的，用户不必担心有触电之虞。这种小巧和灵活的接头特别耐用，即使非要摸索着把它插入设备背部，也不会有什么困难。要注意的是，我们再也不必使用什么线缆终端电阻，或者设置设备ID之类的东西。
（IEEE 1394专用接头）
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和这种电缆相比，人们还在构想一种更为精简、重量更轻的电缆。样品已在索尼公司出品的手持式数字视频摄录机上出现，但这种包含了四股线的电缆未提供供电线。
一次最多允许63个IEEE 1394设备接入一个总线段。每个设备相距可远至4.5米；如加装转发器，还可相距更远。目前，人们正在进行将这个距离延伸至25米的尝试。通过网桥，总共允许1000个以上的总线段互联，所以留下了相当大的扩展潜力。
任何时候，都可在总线上增加或拆卸IEEE 1394设备，即使总线正处于全速运行的状态。总线配置发生改变后，节点地址会自动重新分配。正是由于具有这种“即插即用”特性，所以在重新配置总线的时候，不需要进行地址切换，也不需要用户进行任何形式的介入。
一个典型应用
在下面这个例子中，一台远程的数字视频（DV）摄录机通过ATM将数字影像传给一台数字显示器，同时传给一台计算机，计算机同时连接了一部数字VCR和一台打印机。
（一个IEEE 1394典型应用） |
由于IEEE 1394电缆传输的信号是以“数字”形式存在的，所以每个设备都能直接处理影像数据，不会象以前那样，由于需要转换成模拟信号，多少会造成信号质量的下降。换言之，我们不再需要什么“视频捕捉卡”，也不需要采取任何“模－数”视频转换措施——整个数据通路都是“数字化”的。显示器、计算机和VCR都能直接接收数字数据，并根据需要显示或保存这样的数据。另外，一个影像帧可直接传给打印机，得到一份“硬拷贝”。
对控制数据来说，比如为摄影机加电的信号，它们要通过异步模式，从计算机（甚至电视机）传来。而实际的影像数据是以等时模式传送的，经由从摄影机到其他IEEE 1394设备的一条直通管线。这种模式可保证“准实时”的数据传输，因为不必牵涉到任何“冲突探测”或其他仲裁机制。
由此可能造成一些新式设备的诞生。例如，一部IEEE 1394打印机会采用与当前流行的各种打印机全然不同的设计。由于数据传输速度大增，所以设计可以得到极大的简化，造价将更加低廉。所有光栅处理都可在计算机上执行，然后将最终的结果直接送给打印头！
操作系统的支持
面向影音设备的IEEE 1394架构
在Windows 98中，有一个Microsoft IEEE 1394驱动程序堆栈，支持符合“开放主机控制器接口”(OHCI或OpenHCI标准)的主机适配器。Windows 98也支持Adaptec和PCILynx适配器，而Windows 2000仅提供了对OHCI相容适配器的支持。
那么，在微软的这两种操作系统中（Win98和Win2K），具体是如何提供对IEEE 1394影音设备的基本支持呢？这是通过所谓的“WDM流类”实现的。后者支持象DVD解码器、MPEG解码器、视频解码器、调谐器和声音编码/译码器的组件。
WDM流类为标准及非标准数据类型都提供了一个统一的模型，遵照由目前Windows 2000 DDK所定义的流式传输标准，在内核驱动程序之间，实现数据的流通。在这个过程中，不要求到用户模式的任何切换。数字视频（DV）捕捉和编辑应用可通过A/V框架，以及DirectShow DV和MPEG-2编码/译码器，建立与设备驱动程序的通信联系。如下图所示：
面向影音设备的IEEE 1394架构
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windows 2000对存储设备、打印机和扫描仪的支持
在Win2K中，对存储设备的支持是通过串行总线协议（SBP-2）端口驱动程序实现的。SCSI（小型计算机系统接口）类的驱动程序可经由SBP-2，建立与IEEE 1394设备的通信联系。例如，IEEE 1394扫描仪除获得SBP-2的支持，也得到了传统SCSI驱动程序架构和堆栈的支持。SBP-2的一个好处在于，可在其中封装任意类别的命令集。
在Win2K中，对IEEE 1394硬盘、CD-ROM驱动器、DVD驱动器、打印机和扫描仪的支持是通过SBP-2协议实现的。如下图所示，硬件和总线驱动程序层几乎和上图显示的影音架构完全一样。这里最重要的便是SBP-2类驱动程序，它可实现与SBP-2端口驱动的通信。
Windows 2000中的SBP-2设备支持
拿打印机来说，它是在Win2K中利用IEEE 1394功能的一个好例子。要想利用这一新功能，作为厂家，应该做到两件事情：
1. 在打印机上实现SBP-2协议；
2. 使用SCSI打印机命令集（包含少数几个命令就可以了）。
做到这些，便可马上享用具有热插拔功能、速度飞快的IEEE 1394打印机了。在Win2K中，对光驱、扫描仪和存储设备的支持是一样的道理！在此特别提醒大家注意的是，只有在Win98第二版中，才开始提供对IEEE 1394存储设备的支持，打印机和扫描仪的支持只有在Win2K中才能实现！
支持IEEE 1394的部分硬件产品
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华硕P3B-1394主板
特点：
提供1个1394端口和2个1394插座（最多支持3个数据通道）
采用德州仪器（TI）的TSB12LV22 OHCI-Lynx 1394链路层主机控制器
采用德州仪器（TI）的TSB41LV03 LLC-to-PHY数模收发器
支持100/200/400Mbps三档串行传输速度
支持多达3个数据信道
符合IEEE 1394和1394 OHCI v1.0标准，兼容1394A v2.0
支持PCI v2.2和即插即用特性
符合PC '98和PCI电源管理v1.0标准
“PCI到1394”接口实施3.3V和5V供电
是高带宽电器或应用的理想接口（1394摄录机、1394数码相机等等)
提供1394功能的其他计算机及家电产品： |
速度非凡的苹果Power Mac G4计算机
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索尼轻量级冠军VAIO 505GX笔记本电脑
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Phase One公司的PowerPhase FX高精度扫描仪，由于IEEE接口的应用，每分钟可以捕捉240MB的数据
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佳能公司的ZR迷你型数字视频(DV)摄影机，纯数字化设计 |
SoftAcoustik公司的IEEE 1394 Hi-Fi级数码音箱(SA2.5) |
柯达专业级DCS 620数码相机实现了每秒3.5帧的连拍 |
三菱机1394顶盒支持压缩(MPEG2)和未压缩(CCD)视频数据，并可通过远程控制，提供对家庭网络的管理 |
富士通公司的磁光（MO）驱动器DynaMO 1300FE和DynaMO 640FE，具有超快的数据传输速度 |
总结
在此对IEEE 1394串行总线的特点作一番总结：
一种纯数字接口：不必将数字信号转换成模拟信号，造成无谓的损失；
小巧的物理设计：纤细的串行电缆可取代体积较大、成本较高的接口；
易于使用：不必牵涉终端电阻、设备ID或者复杂的安装过程，任何人都可轻松搞定；
热插拔：用户可自由增减1394设备，不必关机，也不会干扰整个总线的通信；
价格低廉：有效降低消费类产品的成本；
易于扩展：一条总线中，100，200和400Mbps的设备可以共存；
配置灵活：支持象SCSI那样的菊花链，可实现真正的对等通信
速度极快：高品质多媒体数据可实现“准实时”传输
适合采用IEEE 1394技术的产品包括：
无论如何，IEEE 1394只是一种数据传输标准，而非一种“内容”标准。要想真正全面地铺开IEEE 1394，通过它传输的内容格式也必须符合特定的标准。例如，索尼已定义了一种数字视频格式，专门在IEEE 1394网络中传送；雅马哈也在为IEEE 1394制订了一种数字视频格式。
目前，IEEE 1394的应用正在顺利进行中。随着越来越多的人们意识到IEEE1394的优势，传统串行通信技术必然有被全面取代的一天。让我们期待这一天的到来！
附：网址集粹：
1394商业联盟主页（http://www.1394ta.org）
微软公司为1394产品开发者提供的建议（http://www.asia.microsoft.com/hwdev/1394/）
德州仪器（TI）开发的1394专用芯片（http://www.ti.com/sc/docs/products/msp/intrface/1394/index.htm
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(DVOL本文转自：中国DV传媒 http://www.dvol.cn)
