17. Шина usb, форматы передаваемой информации, типы пакетов.

инфо по шине см. билет №16

Типы пакетов:

Все транзакции с USB состоят из 2-3 пакетов: маркер, данные, квитирование.

Каждая транзакция начинается по инициативе контроллера, который посылает пакет-маркер. Данный пакет описывает тип и направление передачи, адрес устройства USB и номер конечной точки. В каждой транзакции возмо­жен обмен только между адресуемым устройством (его конечной точкой) и хос­том. Источник данных (определенный маркером) передает пакет данных (или уведом­ление об отсутствии данных, предназначенных для передачи). После успешного" приема пакета приемник данных посылает пакет квитирования (handshake packet ) Для обнаружения ошибок передачи каждый пакет имеет контрольные поля CRC-кодов, позволяющие обнаруживать все одиночные и двойные битовые ошибки. Аппаратные средства обнаруживают ошибки передачи, а контроллер автоматиче­ски производит трехкратную попытку передачи.

Модели передачи данных

Каналом (pipe) в USB называется модель передачи данных между хост-контрол­лером и конечной точкой устройства. Имеются два типа каналов: потоки и сооб­щения. Поток (stream) доставляет данные от одного конца канала к другому, он всегда однонаправленный. Один и тот же номер конечной точки может использо­ваться для двух поточных каналов — ввода и вывода. Поток может реализовывать следующие типы обмена: передача массивов, изрхронный и прерывания. Сообще­ние (message) имеет формат, определенный спецификацией USB. Хост посылает запрос к конечной точке, после которого передается (принимается) пакет сообще­ния, за которым следует пакет с информацией состояния конечной точки. Последу­ющее сообщение нормально не может быть послано до обработки предыдущего, но при отработке ошибок возможен сброс необслуженных сообщений. Двусторон­ний обмен сообщениями адресуется к одной и той же конечной точке.

18. Шина FireWire, характеристики, сигналы, протокол ieee1394.

Стандарт для высокопроизводительной последовательной шины, получивший официальное название IEEE 1394, был принят в 1995 го­ду. Целью являлось создание шины, не уступающей параллельным шинам при существенном удешевлении и повышении удобства подключения (за счет перехо­да на последовательный интерфейс). Стандарт основан на шине FireWire, исполь­зуемой Apple Computer в качестве дешевой альтернативы SCSI в компьютерах Macintosh и PowerMac.

Стандарт 1394 определяет три возможные частоты передачи сигналов по кабелям: 98,304, 196,608 и 393,216 Мбит/с, которые округляют до 100, 200 и 400 Мбит/с. Частоты в стандарте обозначаются как S100, S200 и S400 соответственно.

Основные свойства шины FireWire:

1.Многофункциональность. Шина обеспечивает цифровую связь до 63 устройств без применения дополнительной аппаратуры (хабов).

2.Высокая скорость обмена и изохронные передачи. Шина позволяет даже на на­чальном уровне (S100) передавать одновременно два канала видео (30 кадров в секунду) широковещательного качества и стерео-аудиосигнал с качеством CD.

3.Низкая цена компонентов и кабеля.

4.Легкость установки и использования. FireWire расширяет технологию PnP. Си­стема допускает динамическое (горячее) подключение и отключение устройств.

Все устройства, которые соединяются, могут соединяться по любой топологии.

К аждое полноразмерное устройство firewire или узел имеет 3 соед-х разъема. Стандарт допускает и до 27 разъемов на одном устройстве, которое будет играть роль кабельного концентратора. Допускается множество вариантов подключения устройств, но с ограничениями (между любой парой узлов может быть не более 16 кабельных сегментов; длина сегмента стандартного кабеля не более 4,5 м; суммарная длина кабеля не более 72 м; топология не должна иметь петель)

Стандартный кабель firewire – 6 проводов, которые заключены в общий экран: Power, GND, TPB-, TPB+, TPA-, TPA+

В стандарте подразумевается гальваническая развязка (между уровнем связи и физ. уровнем)

1. Уровень транзакций преобразует пакеты в данные, предоставляемые приложениями и наоборот.

2. Уровень связи из данных физического уровня формирует пакеты и выполняет обратное преобразование. Уровень отвечает за передачу пакетов и управление изохронными передачами.

3. Физический уровень вырабатывает и принимает сигналы с шины. Обеспечивает инициализацию и арбитраж устройств.

Протокол FireWire подразумевает 2 типа передачи данных:

- изохронный (изохронные передачи обеспечивают гарантированную полосу пропускания и время задержки (широковещательно));

- асинхронный (обеспечивают гарантированную доставку (передаются только между двумя устройствами)).

Каждый пакет изохронной передачи несет в себе номер канала, целостность данных контролируется CRC-кодом.

Шина FireWire гарантирует горячее подключение. Когда устройство включается в сеть FireWire, оно широковещательно рассылает всем короткий пакет самоидентификации. Все устройства в сети принимают этот пакет, фиксируют этого новичка и выполняют процедуру сброса шины (перегруз). По этому сбросу определяется структура шины, каждому узлу назначается свой физический адрес и производится арбитраж мастера циклов диспетчера изохронных ресурсов и контроллера шины.

Мастер циклов – устройство, которое каждые 125 мксекунд посылает широковещательные пакеты начала цикла.

Диспетчер изохронных ресурсов – устройство, которое распределяет номера каналов и полосы шины для широковещательных изохронных передачи. Контроллер шины осуществляет управление устройствами.