数字家庭网络接口技术比较分析

时间：01-08 来源：中国电子报点击：

数字家庭网络，是连接数字化的家用电器的网络，需要的是数字化的连接方式。数字接口中，有线的有1394、USB、PCI-Express和DVI/HDMI等，无线的有UWB和WLAN等。目前，还没有任何一种技术可以单独承担建立整个数字家庭网络的能力，未来我们看到的将是他们有机的结合。

1394总线提供理想的数字接口

1394即IEEE1394，目前有三个相关的标准：

1394-1995.定义的是6引脚线缆和插座，可以在一些台式电脑主板上看到，6根引线中有两对差分线和电源。主机需要提供1.5A/12V的电流，所以基本上只能应用在台式电脑。苹果公司注册的"Firewire"商标比较多见于这类应用中。

1394a-2000.在1394-1995的基础上发展而来，增加了4引脚线缆和插座的定义，不需要向其他设备提供电源，所以非常适合应用在消费电子产品。索尼公司首先在其数码摄像机产品上使用该接口，商标是"i.Link"。由于1394a是1394-1995的扩展，今天我们只提1394a了。1394a需要使用STP5的线缆，即带屏蔽层的5类双绞线，传输距离是4.5米，传输速率有100Mbps、200Mbps、400Mbps三种。

1394b-2002.1394b标准的制定来自于两方面的需求，在PC工业界，电脑外部存储的容量越来越大，需要更为快速的传输速率，1394b将传输速率提高到800Mbps、1600Mbps、3200Mbps；在消费电子领域，需要将家用电器连接成网，要求传输距离更长，1394b将传输距离提供到100米，并且提供更多的线缆选择。

非屏蔽5类双绞线其实就是普通的5类网线，目前正在制定可以支持到S1600的规格，这对在家庭中的应用既方便又实惠。

1394采用对等传输的方式和公平竞争的原则，连在总线上的设备（节点）都会向总线发送数据，不需要一台主机来控制，这很适合消费电子产品的特点。1394支持异步传输和等时传输，可以即插即用，其中1394b还支持闭环连接方式，对用户更友好。1394采用分层处理的模式，其中物理层和链路层与硬件相关，传输层和应用层与软件相关，比较方便工程师的设计。

USB2.0是PC与其外设连接的理想选择

PC机向外扩展的接口有很多，在其发展的过程中出现了并口、串口、PS-2、红外、ISA、PCI等，我们把这些接口称为传统接口。传统接口发展到今天多多少少已成为系统的瓶颈，速度比较慢、没有统一的标准、成本较高、占用空间，都需要一种方便、简洁和标准化的接口来取代，USB就满足了这些需求。

USB是通用串行总线的简称，现在的版本是2.0.USB2.0支持三种传输速率：低速（1.5Mbps）、全速（12Mbps）和高速（480Mbps）。习惯上有人把支持低速和全速的USB称为USB1.1，其实今天不应该再有USB1.1的叫法，而应该叫做USB2.0的全速。

USB采用主从的架构，主机控制所有的数据传输。这非常适合PC机与其外设之间的连接，PC机是主机，PC机强大的处理器和巨量的存储空间可以轻易实现主控制器的硬件和软件，而外设只需要实现它自己的功能，简化了设计也降低了成本。

一个USB的根接口可以支持127个外设，如果主机上的USB口不够，可以使用集线器来扩展，集线器最多可以有5层，每层之间的线缆长度可以达到5米。今天很多芯片组都提供多达8个的USB根接口，基本可以满足PC机的外设扩展需求。

USB的主从架构决定了外设与外设之间无法直接通讯，所以不适合应用在消费电器的互联。USB的主机还需要提供500mA的电流，也不适合应用在手持设备的互联，这是USBOTG标准出现的主要原因。

USB OTG为手持设备的连接提供便利

在诺基亚、摩托罗拉这些手机制造商的推动下，业界制定了USB OTG标准。OTG是On-The-Go的缩写。USB OTG的基本目标是实现外设与外设之间的连接，不用提供过蟮牡缌鳎蓖骋徊煌咀约憾ㄒ宓母髦窒呃隆？

在实现上，可以把USB OTG简单理解成一个简化的USB主控制器，这个主控制器只需要提供有限的主控功能，而不用象PC机上的主控制器那样，必须有全部的主控功能。USB OTG需要提供的最小电流仅为8mA，这对手机、PDA这些用电池供电的手持设备尤为重要。如果台式设备要读取U盘，它也可以提供更大的电流。

USB OTG实现点对点（point-to-point）的连接，只能在两个设备间通讯，无法实现联网功能，所以USB OTG是对USB标准的补充，它也无法取代1394在消费电器之间互联的作用。

PCI-Express将为3C融合带来革命

PC机发展到今天，CPU的时钟越来越快，PCI总线已成为瓶颈，单纯靠加快时钟和加宽数据线的方法已无法满足需求，特别是在PC机内部如此拥挤和复杂的环境中。由于是并行总

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