數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)，是連接數(shù)字化的家用電器的網(wǎng)絡(luò)，需要的是數(shù)字化的連接方式。數(shù)字接口中，有線的有1394、USB、PCI-Express和DVI/HDMI等，無(wú)線的有UWB和WLAN等。目前，還沒(méi)有任何一種技術(shù)可以單獨(dú)承擔(dān)建立整個(gè)數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)的能力，未來(lái)我們看到的將是他們有機(jī)的結(jié)合。

1394總線提供理想的數(shù)字接口

1394即IEEE1394，目前有三個(gè)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)：

1394-1995.定義的是6引腳線纜和插座，可以在一些臺(tái)式電腦主板上看到，6根引線中有兩對(duì)差分線和電源。主機(jī)需要提供1.5A/12V的電流，所以基本上只能應(yīng)用在臺(tái)式電腦。蘋(píng)果公司注冊(cè)的“Firewire”商標(biāo)比較多見(jiàn)于這類(lèi)應(yīng)用中。

1394a-2000.在1394-1995的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，增加了4引腳線纜和插座的定義，不需要向其他設(shè)備提供電源，所以非常適合應(yīng)用在消費(fèi)電子產(chǎn)品。索尼公司首先在其數(shù)碼攝像機(jī)產(chǎn)品上使用該接口，商標(biāo)是“i.Link”。由于1394a是1394-1995的擴(kuò)展，今天我們只提1394a了。1394a需要使用STP5的線纜，即帶屏蔽層的5類(lèi)雙絞線，傳輸距離是4.5米，傳輸速率有100Mbps、200Mbps、400Mbps三種。

1394b-2002.1394b標(biāo)準(zhǔn)的制定來(lái)自于兩方面的需求，在PC工業(yè)界，電腦外部存儲(chǔ)的容量越來(lái)越大，需要更為快速的傳輸速率，1394b將傳輸速率提高到800Mbps、1600Mbps、3200Mbps；在消費(fèi)電子領(lǐng)域，需要將家用電器連接成網(wǎng)，要求傳輸距離更長(zhǎng)，1394b將傳輸距離提供到100米，并且提供更多的線纜選擇。

非屏蔽5類(lèi)雙絞線其實(shí)就是普通的5類(lèi)網(wǎng)線，目前正在制定可以支持到S1600的規(guī)格，這對(duì)在家庭中的應(yīng)用既方便又實(shí)惠。

1394采用對(duì)等傳輸?shù)姆绞胶凸礁?jìng)爭(zhēng)的原則，連在總線上的設(shè)備（節(jié)點(diǎn)）都會(huì)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，不需要一臺(tái)主機(jī)來(lái)控制，這很適合消費(fèi)電子產(chǎn)品的特點(diǎn)。1394支持異步傳輸和等時(shí)傳輸，可以即插即用，其中1394b還支持閉環(huán)連接方式，對(duì)用戶更友好。1394采用分層處理的模式，其中物理層和鏈路層與硬件相關(guān)，傳輸層和應(yīng)用層與軟件相關(guān)，比較方便工程師的設(shè)計(jì)。

USB2.0是PC與其外設(shè)連接的理想選擇

PC機(jī)向外擴(kuò)展的接口有很多，在其發(fā)展的過(guò)程中出現(xiàn)了并口、串口、PS-2、紅外、ISA、PCI等，我們把這些接口稱為傳統(tǒng)接口。傳統(tǒng)接口發(fā)展到今天多多少少已成為系統(tǒng)的瓶頸，速度比較慢、沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、成本較高、占用空間，都需要一種方便、簡(jiǎn)潔和標(biāo)準(zhǔn)化的接口來(lái)取代，USB就滿足了這些需求。

USB是通用串行總線的簡(jiǎn)稱，現(xiàn)在的版本是2.0.USB2.0支持三種傳輸速率：低速（1.5Mbps）、全速（12Mbps）和高速（480Mbps）。習(xí)慣上有人把支持低速和全速的USB稱為USB1.1，其實(shí)今天不應(yīng)該再有USB1.1的叫法，而應(yīng)該叫做USB2.0的全速。

USB采用主從的架構(gòu)，主機(jī)控制所有的數(shù)據(jù)傳輸。這非常適合PC機(jī)與其外設(shè)之間的連接，PC機(jī)是主機(jī)，PC機(jī)強(qiáng)大的處理器和巨量的存儲(chǔ)空間可以輕易實(shí)現(xiàn)主控制器的硬件和軟件，而外設(shè)只需要實(shí)現(xiàn)它自己的功能，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)也降低了成本。

一個(gè)USB的根接口可以支持127個(gè)外設(shè)，如果主機(jī)上的USB口不夠，可以使用集線器來(lái)擴(kuò)展，集線器最多可以有5層，每層之間的線纜長(zhǎng)度可以達(dá)到5米。今天很多芯片組都提供多達(dá)8個(gè)的USB根接口，基本可以滿足PC機(jī)的外設(shè)擴(kuò)展需求。

USB的主從架構(gòu)決定了外設(shè)與外設(shè)之間無(wú)法直接通訊，所以不適合應(yīng)用在消費(fèi)電器的互聯(lián)。USB的主機(jī)還需要提供500mA的電流，也不適合應(yīng)用在手持設(shè)備的互聯(lián)，這是USBOTG標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)的主要原因。

USB OTG為手持設(shè)備的連接提供便利

在諾基亞、摩托羅拉這些手機(jī)制造商的推動(dòng)下，業(yè)界制定了USB OTG標(biāo)準(zhǔn)。OTG是On-The-Go的縮寫(xiě)。

在實(shí)現(xiàn)上，可以把USB OTG簡(jiǎn)單理解成一個(gè)簡(jiǎn)化的USB主控制器，這個(gè)主控制器只需要提供有限的主控功能，而不用象PC機(jī)上的主控制器那樣，必須有全部的主控功能。USB OTG需要提供的最小電流僅為8mA，這對(duì)手機(jī)、PDA這些用電池供電的手持設(shè)備尤為重要。如果臺(tái)式設(shè)備要讀取U盤(pán)，它也可以提供更大的電流。

USB OTG實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（point-to-point）的連接，只能在兩個(gè)設(shè)備間通訊，無(wú)法實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能，所以USB OTG是對(duì)USB標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充，它也無(wú)法取代1394在消費(fèi)電器之間互聯(lián)的作用。

PCI-Express將為3C融合帶來(lái)革命

PC機(jī)發(fā)展到今天，CPU的時(shí)鐘越來(lái)越快，PCI總線已成為瓶頸，單純靠加快時(shí)鐘和加寬數(shù)據(jù)線的方法已無(wú)法滿足需求，特別是在PC機(jī)內(nèi)部如此擁擠和復(fù)雜的環(huán)境中。由于是并行總線，加快時(shí)鐘和加寬數(shù)據(jù)線都會(huì)帶來(lái)無(wú)法解決的電磁輻射干擾。

另外，過(guò)多的I/O接口也會(huì)增加芯片的成本。還有一個(gè)問(wèn)題是PCI的擴(kuò)展槽在PC機(jī)的內(nèi)部，用戶必須關(guān)機(jī)并打開(kāi)機(jī)箱，插入PCI擴(kuò)展卡也需要小心翼翼，這對(duì)用戶不夠友好。為此PCI SIG制定了PCI-Express這一新標(biāo)準(zhǔn)。

PCI-Express是串行總線，采用差分?jǐn)?shù)據(jù)線，輸入輸出各一對(duì)，稱為一個(gè)Lane，用x1表示，輸入和輸出的傳輸速率都達(dá)到2.5Gbps.還可以根據(jù)需要增加Lane數(shù)，比如用x16取代了顯卡的AGP總線，在南北橋之間使用x4，這些都將在明年的新型臺(tái)式和筆記本電腦中看到。

PCI-Express是PCI的延續(xù)和繼承，在軟件上是兼容的，因此系統(tǒng)升級(jí)只需要升級(jí)硬件部分。

DVI/HDMI連接顯示器

DVI指數(shù)字視頻接口，HDMI是高分辨率多媒體接口，DVI只支持視頻信號(hào)，HDMI還支持音頻信號(hào)。DVI/HDMI實(shí)現(xiàn)并串/串并轉(zhuǎn)換，在發(fā)送端把并行的音視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成串行的TMDS信號(hào)，在接收端再把TMDS信號(hào)還原成音視頻信號(hào)，這里的音視頻信號(hào)是指未經(jīng)壓縮的原始信號(hào)。

DVI/HDMI可以支持到UXGA的分辨率，已經(jīng)超過(guò)了高清電視需要的分辨率。DVI可以通過(guò)HDCP提供內(nèi)容保護(hù)的功能，而HDMI本身就含有HDCP的內(nèi)核?；谶@兩個(gè)因素，帶HDCP的DVI或HDMI已被美國(guó)FCC強(qiáng)制規(guī)定必須加在與高清電視有關(guān)的電子產(chǎn)品上，例如高清電視機(jī)、有線機(jī)頂盒、DVD播放機(jī)等，歐洲、日本和韓國(guó)很快也會(huì)有類(lèi)似的要求，我國(guó)可能會(huì)先將DVI接口作為一個(gè)可選項(xiàng)。

DVI/HDMI是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接，其應(yīng)用范圍比較單一，只能用在與顯示器有關(guān)的產(chǎn)品上，所以在數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)中屬于終端接口。

無(wú)線傳輸前景看好

目前比較多見(jiàn)的無(wú)線傳輸方式有藍(lán)牙（Bluetooth）、無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）、超寬帶（UWB）。WLAN適合應(yīng)用在高速的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，而UWB適合應(yīng)用在高分辨率的音視頻信號(hào)傳輸和短距離的高速數(shù)據(jù)同步。藍(lán)牙受限于其傳輸速率過(guò)低的缺點(diǎn)，沒(méi)有在市場(chǎng)上找到更多的定位點(diǎn)。

隨著半導(dǎo)體工藝的提高，芯片抗擊靜電的能力有所下降，對(duì)于具有熱插拔功能的接口技術(shù)要求很好的防靜電設(shè)計(jì)，電器本身也需要有很好的接地，如果這兩者不理想，很有可能在熱插拔時(shí)將芯片損壞，嚴(yán)重的可能傷害整個(gè)系統(tǒng)。而無(wú)線傳輸?shù)淖畲髢?yōu)點(diǎn)在于擺脫了線纜的束縛，不會(huì)有類(lèi)似的煩惱。

無(wú)線傳輸特別是UWB技術(shù)的應(yīng)用前景非常廣闊，將來(lái)它將取代有線連接技術(shù)，或者兩者平分秋色，我們將拭目以待。但不管采用何種技術(shù)和接口，數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代必將到來(lái)。

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