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IEEE1394の概要と評価、測定

このページで紹介している内容
  1. IEEE1394とは?
  2. 認証ロゴ プログラム
  3. IEEE1394a コンプライアンステスト
  4. IEEE1394b コンプライアンステスト
  5. 関連製品
  6. 最新情報
  7. 関連リンク
1.IEEE1394とは?

IEEE1394は FireWire または i.Link として知られますが、1980年代にApple Computerの技術者によって開発されました。彼らは当初ネットワークをサポートでき、音声および映像の大きなシリアルストリームを転送できるデジタル接続手法を探していました。FireWire, Appleによって名付けられたこの接続は革新的な技術となりました。

IEEE1394は基本的には電気仕様であり、製品の制御機能を持つ高速、広帯域のシリアルネットワーク接続です。IEEE1394ケーブルに参照されるケーブルが存在する一方で、CAT 5 UTP, POF, 光ファイバ、無線通信を含む多様な物理層接続を可能にします。例えば、IEEE1394bでは、プラスチックファイバーの採用などを背景に、IDB-1394など、車載ネットワークとしても応用されています。

これら電気仕様を含めた主な特徴は以下の通りです。

  1. IEEE1394-1995, IEEE1394a では100M, 200M, 400Mbpsの高速伝送を実現。 IEEE1394bでは、3.2Gbpsまでサポート。
  2. ホストが不要
  3. データ・ストローブ信号による通信 (IEEE1394a)
    Embedded ClockClock Recoveryによる通信 (IEEE1394b)
  4. 画像データの転送に最適なバス規格
  5. プラグアンドプレイのサポート

IEEE1394用ケーブル仕様とその帯域

IEEE1394用ケーブル仕様とその帯域

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2.認証ロゴ プログラム

IEEE1394の規格団体である1394 Trade Association (1394TA)は、IEEE1394aロゴプログラムを発表しています。今日、多種の異なるタイプの最終製品は FireWire または、同時に iLINK 1394a Compliance logo を製品パッケージに表示することが可能になりました。すでに多くの会社がFireWire およびi.LINK1394 ロゴをライセンス済ですが、FireWire およびi.LINK 1394 Compliance ロゴはFireWire またはi.LINKを容易に認識できるだけでなく、IEEE標準への適合性および他のFireWireおよびi.LINK1394 適合製品との相互接続性を示すものとなります。

認証ロゴを取るには以下の方法があります。

  1. 「1394TAがスポンサーとなるCompliance and Interoperability Workshop (C&I Workshop) に参加し、テストに合格すること」 

  2. 「1394TAに認可された第三者テストハウスでの認証ロゴテストに合格すること」 

  3. 「1394TAに認可された自己のテスト環境における認証テストに合格すること」 

の3つの方法です。(ただし、製品のカテゴリーによっては方法が限られる場合があります。詳しくは1394TAのWebページをご参照下さい)

認証ロゴテストには以下のテストが含まれます。

  1. Point-to-Point Private Plugfest Test Suite
    C&I Workshop に参加したデバイス間の相互接続性にフォーカスしたテストです。

  2. Base 1394 Test Suite
    電気特性およびIEEE-1394/1212 プロトコルのテストが行われます。

  3. Network Test Suite
    大きなトポロジー内でのデバイスのふるまいをテストします。

  4. Functional Test Suite
    point-to-point の構成での特定のデバイスのふるまいをテストします。

Base1394 Test Suite で行われる物理層試験には以下が含まれています。

  • 1394 コネクタからPCBへの接続

  • PCB トレース

  • 終端、ローディングおよびフィルタリング

  • PCBからPHYデバイスへの接続

  • 1394ケーブルパワー

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3.IEEE1394a コンプライアンステスト

Keysightは、IEEE1394aの物理層電気的試験に対して、コンプライアンステストソリューションを提供しております。使用する測定器は、キーサイトInfiniiumオシロスコープ、マルチメータ、TDRオシロスコープです。また、測定機以外に使用されるものとして、Quantum Parametrics社(米国)のIEEE1394aコンプライアンステストソフトウェアとIEEE1394a用冶具があります。このテストウェアがKeysight Infiniiumオシロスコープを自動制御し、テストが行われ、ほぼ自動でテストが行えます。また、これらの環境は、IEEE1394aロゴ試験で実際に使用されるテスト環境ですので、お客様のラボでプリコンプライアンステストが可能です。

(1) 冶具およびテストソフトウェア Quantum Parametrics社提供)

IEEE1394a Compliance test を行う上でIEEE-1394 Instrument Interface Signal Integrity Board (SIB)冶具 が必要です。 2つの部分から構成されており、オシロスコープとの接続、およびマルチメータとの接続が可能です。

その他の冶具としては、入力インピーダンステストで使用されるTDRオシロスコープの接続用のSMA - 4pin 1394 コネクタケーブルおよびSMA - 6pin 1394 コネクタケーブルがあります。

Compliance Test を自動化するためのテストソフトウェアSignal Integrity Application (SIA)も必要です。

上記すべては米国Quantum Parametrics社から購入可能です。

IEEE1394用冶具

IEEE1394a用冶具

SIA画面例 (Quantum Parametrics社 提供)

SIA画面例 (Quantum Parametrics社 提供)


(2) マルチメータ

終端、コモンモード負荷、ケーブルパワーソース、ケーブルパワーシンクテストにはマルチメータが必要です。4桁の解像度を持つマルチメータでKeysight 34401A が推奨になります。


(3) オシロスコープ

出力ジッタおよびskewテストには広帯域のリアルタイムオシロスコープ、差動プローブが必要となります。Keysight DSO80204B および1130Aが推奨です。

データパターン0xFFFFFFFFでTPAのジッタ測定

■データパターン0xFFFFFFFFでTPAのジッタ測定

データパターン0xAAAAAAAAでTPAのジッタ測定

■データパターン0xAAAAAAAAでTPAのジッタ測定

ジッタ測定結果例 (Quantum Parametrics社 提供)

ジッタ測定結果例 (Quantum Parametrics社 提供)


(4) TDR オシロスコープ

入力インピーダンステストにはTDRオシロスコープが必要です。Keysight 86100C および54754A差動TDRモジュールが推奨です。


IEEE1394a物理層テスト(Physical Layer Testに必要な測定器

  1. デジタル・マルチ・メータ(4桁の分解能)
    Keysight 34401A
  2. オシロスコープ(1GHz以上の帯域、5GSa/s以上)
    Keysight DS80000Bシリーズ
    (5485xA, DSO80000Aもサポート可)
    差動プローブ(1.5GHz以上) x 2
    Single-endプローブ(1.5GHz以上) x 1
  3. TDRオシロスコープ
    Keysight 86100C + 54754A
  4. 電源
    +/- 33V(電源制限および電流計付き)
オシロスコープ
オシロスコープ

TDRオシロスコープ
TDRオシロスコープ

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4.IEEE1394b コンプライアンステスト

KeysightはIEEE1394bの物理層電気的試験に対して、コンプライアンステストソリューションを提供しております。車載ネットワークとして、IEEE1394を使用する、IDB1394の電気テストも、こちらのソリューションでテスト可能です。使用する測定器は、キーサイトInfiniiumオシロスコープです。また、その他の必要なものとして、Quantum Parametrics社(米国)のIEEE1394bコンプライアンステストソフトウェアとIEEE1394b用冶具・コントロールボードが必要です。こちらのソフトウェアが、オシロスコープを自動制御し、テストが行われ、ほぼ全自動でテストが可能です。

(1) 冶具・コントロールボード、テストソフトウェア(Quantum Parametrics社提供)

IEEE1394b Compliance test を行う上で、Quantum Parametrics社提供のテストソフトウェアと冶具、コントロールボードが使用されます。
IEEE1394bコンプライアンステストソフトウェア(SIA4B)は、Infiniiumオシロスコープを自動制御し、捕捉データをpost processingして、結果を表示させます。

IEEE1394b用冶具

IEEE1394b用冶具(SIB4B-TF)は、信号をprobingするために必要です。
IEEE1394bコントロールボードは、テストデバイスと通信を行うためのボードで、テストソフトウェアで、制御されます。
 

IEEE1394b コントロールボード

 

SIA4B画面例

測定画面(例:コモンモード電圧)

SIA4B測定結果画面例 

(2) オシロスコープ

テスト項目として、ジッタ、skew、アイパターンテストなどがテストされます。これらは、オシロスコープで信号を捕捉し、実波形データから結果が算出されます。Quantum Parametrics社のテストソフトウェアを使えば、オシロスコープが自動制御され、結果も自動出力されます。IEEE1394bでは、DSO80000Bシリーズのリアルタイムオシロスコープ、Infiniimax差動プローブ2本が推奨になります。

IEEE1394b物理層テスト(Physical Layer Testに必要な測定器

  1. オシロスコープ
    DSO80000B オシロスコープ
    Infinimax
    差動プローブ ×2
    (5485xA, DSO80000A
    シリーズもサポート可
    )

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5.関連製品

本文中で紹介させていただいた製品は以下より参照いただけます。

Quantum Parametrics社のソフトウェアと冶具は、Quantum Parametricswebをご参照下さい。なお、これらの製品は日本の代理店である、日本ザイラテックス株式会社が取り扱っております。

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6.最新情報
  • IEEE1394b 日本語テストプロシージャ (20068月掲載)
    Keysight InfiniiumオシロスコープとQuantum Parametrics社のテストウェアを使用したIEEE1394bコンプライアンステストの日本語プロシージャも用意しております。ご希望の方、ご興味のある方は、弊社お問い合わせ窓口まで、お問い合わせください。
     

  • リリース!! DSO80000Bオシロスコープ (20063)
    Infiniiumシリーズオシロスコープ 「DSO80000B」 がリリース。
    帯域は2GHz13GHz40GSa/sを提供。
    最大の特徴は、
    「帯域アップグレード」機能。例えばIEEE1394a2GHzの帯域をお求めいただいても、将来IEEE1394bなどの他の高速アプリケーションで3GHz4GHz・・・が必要なった際でも、オプション追加で、帯域を拡張いただけます。
    さらに、業界一
    フラットな周波数応答と、世界最小ノイズフロア・トリガジッタで、お客様の信号を忠実に測定できます。
     →Data Sheetをみる

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7.関連リンク

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