不管采用何种技术和接口,数字家庭网络的时代必将到来

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。

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。由于是并行总线，加快时钟和加宽数据线都会带来无法解决的电磁辐射干扰。

另外，过多的I/O接口也会增加芯片的成本。还有一个问题是PCI的扩展槽在PC机的内部，用户必须关机并打开机箱，插入PCI扩展卡也需要小心翼翼，这对用户不够友好。为此PCI SIG制定了PCI-Express这一新标准。

PCI-Express是串行总线，采用差分数据线，输入输出各一对，称为一个Lane，用x1表示，输入和输出的传输速率都达到2.5Gbps.还可以根据需要增加Lane数，比如用x16取代了显卡的AGP总线，在南北桥之间使用x4，这些都将在明年的新型台式和笔记本电脑中看到。

PCI-Express是PCI的延续和继承，在软件上是兼容的，因此系统升级只需要升级硬件部分。

DVI/HDMI连接显示器

DVI指数字视频接口，HDMI是高分辨率多媒体接口，DVI只支持视频信号，HDMI还支持音频信号。DVI/HDMI实现并串/串并转换，在发送端把并行的音视频信号转换成串行的TMDS信号，在接收端再把TMDS信号还原成音视频信号，这里的音视频信号是指未经压缩的原始信号。

DVI/HDMI可以支持到UXGA的分辨率，已经超过了高清电视需要的分辨率。DVI可以通过HDCP提供内容保护的功能，而HDMI本身就含有HDCP的内核。基于这两个因素，带HDCP的DVI或HDMI已被美国FCC强制规定必须加在与高清电视有关的电子产品上，例如高清电视机、有线机顶盒、DVD播放机等，欧洲、日本和韩国很快也会有类似的要求，我国可能会先将DVI接口作为一个可选项。

DVI/HDMI是点对点的连接，其应用范围比较单一，只能用在与显示器有关的产品上，所以在数字家庭网络中属于终端接口。

无线传输前景看好

目前比较多见的无线传输方式有蓝牙（Bluetooth）、无线局域网（WLAN）、超宽带（UWB）。WLAN适合应用在高速的数据网络，而UWB适合应用在高分辨率的音视频信号传输和短距离的高速数据同步。蓝牙受限于其传输速率过低的缺点，没有在市场上找到更多的定位点。

随着半导体工艺的提高，芯片抗击静电的能力有所下降，对于具有热插拔功能的接口技术要求很好的防静电设计，电器本身也需要有很好的接地，如果这两者不理想，很有可能在热插拔时将芯片损坏，严重的可能伤害整个系统。而无线传输的最大优点在于摆脱了线缆的束缚，不会有类似的烦恼。

无线传输特别是UWB技术的应用前景非常广阔，将来它将取代有线连接技术，或者两者平分秋色，我们将拭目以待。但不管采用何种技术和接口，数字家庭网络的时代必将到来。

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