Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Oo. Шина USB і Fire Wire і їх особливості.Содержание книги
Поиск на нашем сайте
USB (Universal Serial Bus — универсальная последовательная шина) является промышленным стандартом расширения архитектуры PC, ориентированным на интеграцию с телефонией и устройствами бытовой электроники. Версия 1.0 была опубликована в январе 1996 года. Архитектура USB определяется следующими критериями: * Легко реализуемое расширение периферии PC. * Дешевое решение, поддерживающее скорость передачи до 12 Мбит/с. * Полная поддержка в реальном времени передачи аудио-и (сжатых) видеоданных. * Гибкость протокола смешанной передачи изохронных данных и асинхронных сообщений. * Интеграция с выпускаемыми устройствами. ^ Доступность в PC всех конфигураций и размеров. * Обеспечение стандартного интерфейса, способного быстро завоевать рынок. * Создание новых классов устройств, расширяющих PC. С точки зрения конечного пользователя, привлекательны следующие черты USB: * Простота кабельной системы и подключений. * Скрытие подробностей электрического подключения от конечного пользователя. *Самоидентифицирующиеся ПУ, автоматическая связь устройств с драйверами и конфигурирование. * Возможность динамического подключения и конфигури- рования ПУ. С середины 1996 года выпускаются PC со встроенным кон- троллером USB, реализуемым чипсетом. Ожидается появ- ление модемов, клавиатур, сканеров, динамиков и других устройств ввода/вывода с поддержкой USB, а также мони- торов с USB-адаптерами - они будут играть роль хабов для подключения других устройств. Структура USB USB обеспечивает одновременный обмен данными между хост-компьютером и множеством периферийных устройств (ПУ). Распределение пропускной способности шины между ПУ планируется хостом и реализуется им с помощью по- сылки маркеров. Шина позволяет подключать, конфигури- ровать, использовать и отключать устройства во время ра- боты хоста и самих устройств. Ниже приводится авторский вариант перевода терминов из спецификации "Universal Serial Bus Specification. Revi- sion I.O.January 15, 1996", опубликованной Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC и Northern Telecom. Более под- робную и оперативную информацию можно найти по ад- ресу: http://www.usb.org. Устройства (Device) USB могут являться хабами, функция- ми или их комбинацией. Хаб (Hub) обеспечивает дополни- тельные точки подключения устройств к шине. Функции (Function) USB предоставляют системе дополнительные воз- можности, например подключение к ISDN, цифровой джой- стик, акустические колонки с цифровым интерфейсом и т. п. Устройство USB должно иметь интерфейс USB, обеспечи- вающий полную поддержку протокола USB, выполнение стандартных операций (конфигурирование и сброс) и пре- доставление информации, описывающей устройство. Многие устройства, подключаемые к USB, имеют в своем соста- ве и хаб, и функции. Работой всей системы USB управляет хост-контроллер (Host Controller), являющийся программно- аппаратной подсистемой хост-компьютера. Физическое соединение устройств осуществляется по топо- логии многоярусной звезды. Центром каждой звезды явля- ется хаб, каждый кабельный сегмент соединяет две точки - хаб с другим хабом или с функцией. В системе имеется один (и только один) хост-контроллер, расположенный в верши- не пирамиды устройств и хабов. Хост-контроллер интегри- руется с корневым хабом (Root Hub), обеспечивающим одну или несколько точек подключения - портов. Контроллер USB, входящий в состав чипсетов, обычно имеет встроен- ный двухпортовый хаб. Логически устройство, подключен- ное к любому хабу USB и сконфигурированное (см. ниже), может рассматриваться как непосредственно подключенное к хост-контроллеру. Функции представляют собой устройства, способные пере- давать или принимать данные или управляющую информа- цию по шине. Типично функции представляют собой отдель- ные ПУ с кабелем, подключаемым к порту хаба. Физически в одном корпусе может быть несколько функций со встро- енным хабом, обеспечивающим их подключение к одному порту. Эти комбинированные устройства для хоста являют- ся хабами с постоянно подключенными устройствами-функ- циями. Каждая функция предоставляет конфигурационную инфор- мацию, описывающую возможности ПУ и требования к ре- сурсам. Перед использованием функция должна быть скон- фигурирована хостом - ей должна быть выделена полоса в канале и выбраны опции конфигурации. Примерами функций являются: ^ Указатели - мышь, планшет, световое перо. ^ Устройства ввода - клавиатура или сканер. ^ Устройство вывода - принтер, звуковые колонки (цифровые). т Телефонный адаптер ISDN. Хаб - ключевой элемент системы РпР в архитектуре USB. Хаб является кабельным концентратором. Точки подключе- ния называются портами хаба. Каждый хаб преобразует одну точку подключения в их множество. Архитектура допускает соединение нескольких хабов. У каждого хаба имеется один восходящий порт (Upstream Port}, предназначенный для подключения к хосту или хабу верхнего уровня. Остальные порты являются нисходящими (Downstream Ports), предназначенными для подключения функций или хабов нижнего уровня. Хаб может распознать подключение устройств к портам или отключение от них и управлять подачей питания на их сегменты. Каждый из портов может быть разрешен или запрещен и сконфигурирован на полную или ограниченную скорость обмена. Хаб обеспе- чивает изоляцию сегментов с низкой скоростью от высоко-скоростных. Хабы могут управлять подачей питания на нисходящие пор- ты; предусматривается установка ограничения на ток, по- требляемый каждым портом.
Система USB разделяется на три уровня с определенными правилами взаимодействия. Устройство USB содержит ин- терфейсную часть, часть устройства и функциональную часть. Хост тоже делится на три части - интерфейсную, си- стемную и ПО устройства. Каждая часть отвечает только за определенный круг задач, логическое и реальное взаимодей- ствие между ними иллюстрирует рис. 7.1. В рассматриваемую структуру входят следующие элементы: ^ Физическое устройство USB - устройство на шине, вы- полняющее функции, интересующие конечного пользо- вателя. ^ Client SW - ПО, соответствующее конкретному устрой- ству, исполняемое на хост-компьютере. Может являться составной частью ОС или специальным продуктом. ^ USB System SW - системная поддержка USB, независи- мая от конкретных устройств и клиентского ПО. ^ USB Host Controller - аппаратные и программные сред- ства для подключения устройств USB к хост-компьютеру. Физический интерфейс Стандарт USB определяет электрические и механические спе- цификации шины. Информационные сигналы и питающее напряжение 5 В пе- редаются по четырехпроводному кабелю. Используется диф- ференциальный способ передачи сигналов D+ и D- по двум проводам. Уровни сигналов передатчиков в статическом режиме должны быть ниже 0,3 В (низкий уровень) или выше 2,8 В (высокий уровень). Приемники выдерживают входное напряжение в пределах - 0,5...+3,8 В. Передатчики должны уметь переходить в высокоимпедансное состояние для дву- направленной полудуплексной передачи по одной паре про- водов. Передача по двум проводам в USB не ограничивается диф- ференциальными сигналами. Кроме дифференциального приемника каждое устройство имеет линейные приемники сигналов D+ и D-, а передатчики этих линий управляются индивидуально. Это позволяет различать более двух состояний линии, используемых для организации аппаратного ин- терфейса. Состояния DiffO и Diff1 определяются по разно- сти потенциалов на линиях D+ и D- более 200 мВ при условии, что на одной из них потенциал выше порога сраба- тывания VSE. Состояние, при котором на обоих входах D+ и D- присутствует низкий уровень, называется линейным ну- лем (SEO - Single-Ended Zero). Интерфейс определяет следу- ющие состояния: йа DataJ State и Data К State - состояния передаваемого бита (или просто J и К), определяются через состояния DiffO и Diff1. ^ Idle State - пауза на шине. ^ Resume State - сигнал "пробуждения" для вывода устрой- ства из "спящего" режима. ^ Start of Packet (SOP) - начало пакета (переход из Idle State в К). т End of Packet (EOP) - конец пакета. ^ Disconnect - устройство отключено от порта. ^ Connect - устройство подключено к порту. ^ Reset - сброс устройства. Состояния определяются сочетаниями дифференциальных и линейных сигналов; для полной и низкой скоростей состояния DiffO и Diff1 имеют противоположное назначение. В декодировании состояний Disconnect, Connect и Reset учитывается время нахождения линий (более 2,5 мс) в определенных состояниях. Стандарт для высокопроизводительной последовательной шины (High Performance Serial Bus), получивший офици- альное название IEEE 1394, был принят в 1995 году. Целью являлось создание шины, не уступающей современным стан- дартным параллельным шинам, при существенном удешев- лении и повышении удобства подключения (за счет перехо- да на последовательный интерфейс). Стандарт основан на шине FireWire, используемой Apple Computer в качестве де- шевой альтернативы SCSI в компьютерах Macintosh и PowerMac. Название FireWire ("огненный провод") теперь применяется и к реализациям IEEE 1394, оно сосуществует с кратким обозначением 1394. Преимущества FireWire перед другими последовательными шинами: s? Многофункциональность: шина обеспечивает цифровую связь до 63 устройств без применения дополнительной аппаратуры (хабов). Устройства - цифровые камкодеры, сканеры, принтеры, камеры для видеоконференций, дис- ковые накопители - могут обмениваться данными не только с PC, но и между собой. FireWire по инициативе VESA позиционируется и для "домашних сетей". ^ Высокая скорость обмена и изохронные передачи позво- ляют даже на начальном уровне (100 Мбит/с) передавать одновременно два канала видео (30 кадров в секунду) широковещательного качества и стереоаудиосигнал с ка- чеством CD. s§ Низкая цена компонентов и кабеля. si Легкость установки и использования. FireWire расши- ряет систему РпР. Устройства автоматически распозна- ются и конфигурируются при включении/отключении. Питание от шины (ток до 1,5 А) позволяет ПУ общать- ся с системой даже при отключении их питания. Управ- лять шиной и другими устройствами могут не только PC, но и другие "интеллектуальные" устройства, напри- мер VCR.
|
||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-07-16; просмотров: 376; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.139.103.57 (0.009 с.) |