Інтерфейс USB

По функціональному призначенню інтерфейси комп'ютерної системи прийнято розділяти на зовнішні (введення-виведення) і внутрішні. Очевидно, що зовнішні інтерфейси призначені для підключення периферійних пристроїв (принтерів, сканерів і тому подібного), а також призначених для користувача компонентів управління (клавіатура, миша). З внутрішніми інтерфейсами ситуація виглядає дещо складніше. Частину з них можна назвати системними інтерфейсами, оскільки вони фігурують виключно усередині платформи (системна шина., шина чипсета, шина пам'яті), а частина
Локальними (наприклад, інтерфейси PCI, AGP, IDE).
Підтримувані системою інтерфейси багато в чому визначають продуктивність комп'ютера в цілому і можливість його розвитку. Як і скрізь, важливим чинником є збалансований склад інтерфейсів в комп'ютерній системі: оптимальне співвідношення передових, сучасних і морально застарілих стандартів, а також їх відповідність вирішуваним задачі.
До широко поширених локальних інтерфейсів відносяться PCI, AGP, IDE (АТА) і різні варіації AMR, а до зовнішніх СОМ (RS232), LPT(IЕЕЕ1284), USB,FireWire (IЕЕЕ1394), SCSI і деякі інші.


Інтерфейс USB
Архітектурою USВ передбачена топологія так званої «зірки». Тобто в системі повинен бути кореневий (ведучий) концентратор, до якого підключаються периферійні концентратори, а до останніх - - пристрої USВ. Кореневий концентратор розташований в одній з мікросхем системного набору (звичайно в «південному мосту»). Периферійні концентратори можуть підключатися один до одного, утворюючи каскади. Всього через один кореневий концентратор може бути підключений до 127 пристроїв (концентраторів і пристроїв USВ). Проте, враховуючи відносно невисоку пропускну спроможність шини версії 1.0 (до 12 Мбіт в секунду), що з урахуванням службових витрат складе близько 1 Мбайт в секунду, -оптимальним числом слід рахувати 4-5 пристроїв. При цьому рекомендується більш швидкісні пристрої підключати ближче до кореневого концентратора.
Проблема низької пропускної спроможності знімається з упровадженням специфікації інтерфейсу USВ 2.0, чия пікова продуктивність досягає 480 Мбіт/с. Такого значення цілком вистачає для типових USВ -устройств: принтерів, офісних сканерів, цифрових фотокамер, джойстиків і інших. Але все таки для зовнішніх накопичувачів, сканерів високого класу, цифрових відеокамер потрібен більш швидкісний інтерфейс: ІЕЕЕ1394 або SCSI.
Специфікація USВ визначає дві частини інтерфейсу: внутрішню і зовнішню. Внутрішня частина ділиться на апаратну (власне кореневий концентратор і контроллер USВ) і програмну (драйвери контроллера, шини, концентратора, клієнтів). Зовнішню частину представляють пристрої (концентратори і компоненти) ІІ8В. Для забезпечення коректної роботи всі пристрої діляться на класи: принтери, сканери, накопичувачі і т.д. Класи пристроїв і особливості їх функціонування летально описані в специфікації USB. При відхиленні від цих вимог можуть виникнути проблеми п завантаженням драйверів і підключенням пристроїв.
Дані по шині USВ передаються в різних форматах. Найпростіший спосіб полягає в передачі потоку байтів з маркером. При цьому маркер подорожує у напрямі кореневого концентратора від пристрою до пристрою, а дані передаються за наявності вільної смуги пропускання.
Гарантовану смугу пропускання забезпечує ізохронний формат. В цьому випадку опит синхронних пристроїв проводиться з частотою, що вимагається для смуги пропускання. Також проводиться синхронізація тактових частот приймача і передавача. Ізохронний режим частіше за все застосовують для підключення звукових пристроїв, яким потрібна постійна смуга пропускання.
Формат переривань застосовують для пристроїв, що працюють в реальному масштабі часу до настання, необхідної події. Опит таких пристроїв відбувається з фіксованою частотою, а передача даних здійснюється при отриманні сигналу про подію, що відбулася.
Всі пристрої USВ з'єднуються між собою чотирижильним кабелем. По одній парі передаються дані, по іншій - - електроживлення, яке автоматично підключається пристроєм при необхідності. На кінцях кабелю вмонтовуються роз'єми типів «А» і «В». За допомогою роз'єму «А» пристрій підключають до концентратора. Роз'їм типа «В» встановлюють на концентратори для зв'язку з іншим концентратором і на пристрої, від яких кабель повинен відключатися (наприклад, сканери).
У дусі сучасної тенденції до спрощення користування комп'ютером реалізована процедура підключення периферії до шини USВ. Все відбувається «в гарячому режимі». Підключене у вільний порт пристрій викликає перепад напруги в ланцюзі. Контроллер негайно направляє запит на
цей порт. Приєднаний пристрій приймає запит і посилає пакет з даним про клас, потім йому привласнюється унікальний ідентифікаційний номер. Далі відбувається автоматичне завантаження і активація драйве): пристрою, його конфігурування і, тим самим, остаточне підключення.
Список використаних джерел
В.И.Мураховский “Устройство компьютера” Москва “АСТ-ПРЕСС КНИГА”, 2003 год.
В.И.Мураховский, Г.А.Евсеев. Железо ПК-2002.
Практическое руководство. – Москва: “Десс КОМ” 2002.-672с

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать