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FWDG 1.

0TA 03/02/2010 FireWire Design Guide 摘要 本文件系针对设计个人电脑或是消费性电子产品时导入 Firewire(IEEE 1394) 连接埠的设计导引.内容包含了规标准与设计的参考资讯,藉以达成最佳 化的设计. FireWire Design Guide FWDG 1.0TA 03/02/2010

1394 Trade Association 规

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1394 Trade Association 组织的会员.由这 些工作团所发展的工作产品(work product)代表参加者专业的共识(consensus).

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1394 Trade Association 规的物品以及服务.此外,在一时间点文件中提出的观点将根 技术状态的发展以及规使用者的意见将有所改变.使用者必顸谨慎确认来决定文 件确为

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3 版权声明 IEEE 版权 本规之部分由已出版之IEEE标准允许复制: 原始文件为: IEEE Std 1394-1995, Standard for a High Performance Serial Bus IEEE Std 1394a-2000, Standard for a High Performance Serial Bus C Amendment

1 IEEE 版权政策於 http://standards.ieee.org/IPR/copyrightpolicy.html,其部分声 明: 免版税许可(Royalty Free Permission) 於免版税基础上,IEEE-SA 政策主张任何人可摘录以及出版最高可达,但不超过,全部 IEEE SA 文件的 10%(除IEEE SIN 书籍以外)之内容,只要: 1) 提供适当的承认感谢;

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4 检视清单(Checklist) 所有设计具备有FireWire连接埠产品的,可以查询: #2.1: 连接器(连接头与连接座)必顸满足IEEE标准的要求…9 #2.2: 连接头(plug)必顸有一个外模,便於方向定位.10 #2.3: 连接座必顸有正确的方位来确保连接头的拇指接触部分在上方或是左侧.11 #2.4: 接续到单一PHY的连接座必顸靠近.12 #2.5: FireWire

800 9-to-9 (1394b type 1)连接线组装屏蔽与接地不可以短路…………….12 #3.1: 连接器到PHY的配线越短越好(TP1到TP2 与TP3到TP4)16 #3.2: 确保TPBIAS去耦合电容(decoupling capacitor)有正确的数值.17 #3.3: 限制FW400最少的共模扼流圈来通过EMC规…17 #3.4: 在电源提供端提供暂态保护电路来防止Vg迟接对於PHY的伤害.17 #3.5: FireWire电源必顸有电流限制与电流滤波.18 #3.6: VG 必顸电容性连到机壳接地并以最小滤波(也许无)直接连到PHY信号地.18 #3.7: 所有非绝缘连接埠的连接座屏蔽必顸直接连到机壳地…18 #3.8: 连接座屏蔽必顸直接连到系统中某处的VG.19 #3.9: 需要隔离介面的系统需要使用Beta-only 1394b来连接.19 #3.10: FW800连接埠必顸避免使用共模扼流圈.20 #3.11: FW800连接器插座必顸内部结合内层与外壳

20 #3.12: FW800 TPA与TPB彼此的屏蔽与FW400屏蔽皆有不同的终端要求…20 #3.13: 确保长配线的信号整合性来支援前方面板连接器.20 #3.14: 若是系统有多个PHYs而且至少其中一个PHYs有支援S800或更快,那麽所有的PHYs必顸是 S800或更快.21 #4.1: 确保Power_class的设定正确.23 #4.2: 确保CONTENDER不起作用(deasserted)23 #4.3: 连接PCIe CLKREQ*23 #4.4: TI PHY核心电压为1.95V

24 #4.5: TI PHY 核心电压使用1uF电容器滤波

24 #4.6: TI PHY振荡电压可以为 1.95V

24 #4.7: 当使用TI PHYs在中继模式时,确保正确的PHY/LINK接脚终端方式.24 #4.8: 确保TI Phys上未使用连接埠的配置与终端方式.24 #4.9: 确保LKON/DS2正确偏压为高电位或低电位.25 #4.10: 小心当TI 1394b PHY 连接埠2未使用或设定於DS-only 模式之场合.25 #4.11: 留意TI PHY之DS模式连接埠最高速度报告不正确

25 #4.12: 在TI PHYs 的双模式(bi-lingual)连接埠采用峰化电感器(peaking inductors).....25 #4.13: 在TI PHYs上连接PLLVDD_33 到AVDD_3_3 电源.25 #4.14: 确保满足TI PHY的建议.25 #4.15: 连接Chex OHCI_PME# 到一个GPIO,求得最佳化的电源管理.25 #4.16: 确保Chex GRST# 仅在连结层电源周期时起作用.25 #4.17: 让Chex GPIO没有连接.26 #4.18: 将Chex CYCLEOUT作为一个测点.26 #4.19: 连接VDD_33_AUX到3.3V.26 #4.20: 确保满足TI连结元件在实践上的要求.26 #4.21: 确保TI连结元件在睡眠模式期间提供电源…26 #4.22: 确保满足G_RST* 的时序要求.26 #4.23: G_RST*信号是非同步(asynchronous)26 #4.24: 确保VAUX_DETECT在FW643上拉高电位.27 #4.25: 确保FW643的电源重置与1.0V调节电源一致.27 #4.26: 确保满足LSI整合PHY/Link元件的实践要求.27 #4.27: 对於LSI整合PHY/Link的元件,确保在睡眠模式期间供应电源.27 #4.28: 确保PME对於LSI FW323 v129.的软体是唯一可识别的.27 #4.29: 在PHY/Link 介面上所需的内部或外部电位拉低.29 #4.30: 若是 PHY/Link 传输延迟大於 1ns,需要特殊的终端方式.29 FireWire Design Guide FEDG 1.0TA 03/02/2010

5 #5.1: 在保护二极体与连接器之间的所有元件与跑线需要能够承受33V或更高电压.31 #5.2: PHY的动作不可受到电源供应端触发的电流限制所影响.31 #5.3: 电源供应端系统不能够受到电源取用端的涌入电流或短路所影响.31 #5.4: 电源类别(Power Class) 4的电源供应端必顸实施适当的 CSRs.32 #5.5: 从介面取得电源供应的携带式装置与周边产品必顸宣告它的电源类别.32 #5.6: 电源取用端必顸履行电源管理CSRs.32 #5.7: 确保CPS正确地连接.34 #6.1: OHCI 连结在预期的负载下必顸满足即时性要求.42 FireWire Design Guide FEDG 1.0TA 03/02/2010

6 内容(Contents) 2. 机构

9 2.1 连接器.9 2.2 点对点连接

10 3. 连接埠设计

16 3.1 介面.16 3.2 连接器/PHY 配线

16 3.2.1 终端.19 3.2.2 前方面板(远端)连接器配线指引.20 3.3 测建议.21 4. 系统设计

24 4.1 PHY 的选择.24 4.2 PHY 配置的建议.23 4.2.1 概论.23 4.3 连结层建议

23 4.3.1 PCIe 建议

23 4.4 特定装置的建议.24 4.4.1 TI TSB81BA3.24 4.4.2 TI XIO2213 (Cheetah Express, aka Chex)23 4.4.3 TI TSB82AA2 1394b 连结元件.26 4.4.4 LSI FW643

27 4.4.5 LSI FW323

27 4.5 PHY/Link 介面.29 4.5.1 额外的要求.29 4.5.2 跑线布置指引

30 5. 连接线电源

31 5.1 简介.31 5.2 FireWire电源检视清单.31 5.3 FireWire装置指引

30 5.4 电路的例.33 5.4.1 桌上型辅助电源供应端.35 5.4.2 桌上型主要电源供应端具有备用通过电力.36 5.4.3 可携式电脑(Portable computer)37 5.4.4 周边或行动式装置.38 5.5 注释.39 5.5.1 Power Classes (参考用)39 5.5.2 二极体保护的注解.39 5.5.3 断电的使用与连接线不忙碌.40 5.5.4 Trade Association连接线电源分布规 C 拟议的变化.41 6. 连结的选择.42 6.1 OHCI 的需求.42 6.2 目标装置

42 6.2.1 非同步周边.42 6.2.2 媒介/消费性电子.42 FireWire Design Guide FEDG 1.0TA 03/02/2010

7 7. 韧体暨高层软体.43 7.1 基本节点操作.43 7.1.1 汇流排初始化.43 7.1.2 配置 ROM

43 7.1.3 等时资源管理员(Isochronous Resource Manager)43 7.1.4 汇流排管理员(Bus Manager)43 7.1.5 必要的性能.43 7.1.6 互通性(Interoperability)43 7.2 大容量储存装置(Mass storage devices)43 7.2.1 SBP profile.43 7.2.2 AV profile.43 7.3 成像装置(Imaging devices)43 7.3.1 印表机(Printers)43 7.3.2 扫描器(Scanners)43 7.3.3 相机(Still image cameras)43 7.3.4 机器视觉相机(Machine vision cameras)43 7.4 消费性电子产品(Consumer electronics)43 7.4.1 磁带机(Tape recorders)43 7.4.2 电视(Televisions)43 7.4.3 机上盒(Set top boxes)43 7.4.4 磁碟(Disks)43 7.4.5 音频设备(Audio equipment)43 7.5 专业装置(Professional)43 7.5.1 音频(Audio)44 7.5.2 视讯(Video)44 7.6 汽车(Automobile)44 7.7 工业用/仪器(Industrial/Instrumentation)44 8.1 S800 1394b TSB81BA3 实体层跑线布置建议.52 9. Firewire 设计指引 C 实的连接埠设计.55 12.1 一致性的术语(Conformance terminology)71 12.2 技术词汇(Technical glossary)71 图示(Figures) 图2-1 ― 连接头外模(Plug overmold)10 图2-2 ― 连接座的定向(从外部来观看)11 图2-3 ― 传统连接座的定向(从产品前方来观看)11 图2-4 ― 1394b type

1 连接线组装与示意图(Beta连接头到Beta连接头)13 图2-5 ― 1394b type

2 连接线组装与示意图(传统6接脚连接头到双模式连接头)14 图2-6 ― 1934b type

3 连接线组装与示意图(传统4接脚连接头到双模式连接头)15 图3-1 ― 测量点(连接显示的一半)16 图5-1 ― 一个多埠电源供应端,class 1/2/3 节点.34 图5-2 ― 一个多埠电源供应端,class 4节点.35 图5-3 ― 一个多埠电源供应端class 1/2/3 节点,当无电力可用作为class

4 36 图5-4 ― 一个多埠的辅助电源供应端class 4节点.37 图5-5 ― 单一连接埠汇流排供电(class 4)节点.38 图5-6 ― 多埠汇流排供电(class 4)节点.38 图5-7 ― 提供电源管理领域的二极体.40 图8-1 ― FW800 OHCI 控制器例.46 图10-1 ― 两连接埠电源管理IC.68 图10-2 ― 使用多个两埠的电源管理 IC.69 FireWire Design Guide FEDG 1.0TA 03/02/2010

8 Tables 表格2-1 ― 插入力与移除力(暂定)9 表格2-2 ― 1394b type

1 (Beta到beta)的点对点连接.13 表格2-3 ― 传统6接脚到1394b双模式(bilingual)的点对点连接.14 表格2-4 ― 传统4接脚到1394b双模式(bilingual)的点对点连接.15 表格3-1 ― 1394b 接收器特性.16 表格4-1 ― MI周期反射引起的虚假周期(Phantom cycles)29 表格 5-1 ― Power class

39 FireWire Design Guide FEDG 1.0TA 03/02/2010

9 2. 机构(Mechanical) 2.1 连接器(Connectors) 项目 #2.1:连接器(连接头与连接座)必顸满足IEEE标准的要求 连接座(sock........