Лекція 15. Usb- порт
Послідовні шини
Шина usb
Модель і протокол передачі даних
1.Послідовні шини
Послідовні шини дозволяють об'єднувати безліч пристроїв, використовуючи всього 1-2 пари проводів. При цьому досягається пропускна спроможність від 100 Кбіт/с для шини ACCESS Bus, до 400 Мбіт/с для FireWire, 480 Мбіт/с для USB 2.0 і 1 Гбіт/с для FCAL.
Функціональні можливості цих шин набагато ширші, ніж у традиційних інтерфейсів локальних мереж — USB і FireWire здатні передавати ізохронний графік аудио- і відеоданих. Послідовні шини по своїй організації сильно відрізняються від паралельних. У послідовних шинах немає окремих ліній для даних, адреси і управління — всі протокольні функції доводиться виконувати, користуючись однією (у USB і ACCESS.Bus) або двома (у FireWire) парами сигнальних проводів або парою оптичних волокон (Fibre Channel).
Це накладає відбиток на побудову шинного протоколу, який в послідовних шинах будується на пересилках пакетов— певним чином організованих ланцюжків битий. Відмітимо, що в термінології USB пакети і кадри мають декілька інше трактування, ніж в мережах передачі даних.
У паралельних шинах є можливості явної синхронізації інтерфейсної частини провідних і ведених пристроїв; виконання кожного кроку протоколу обміну може бути підтверджене, і при необхідності деякі фази обміну можуть продовжуватися на прохання» не успішного пристрою. У послідовних шинах такої можливості немає — пакет пересилається цілком, а синхронізація можлива тільки по потоку, що приймається, битий. Ці і інші особливості зближують послідовні шини з локальними мережами передачі даних.
Найбільшу популярність мають шини USB і FireWire, хоча остання поки що в РС- сумісних комп'ютерах використовується не повсюдно. Технології послідовних шин FireWire і USB, маючи загальні риси, істотно розрізняються. Обидві шини забезпечують просте; підключення великого числа ПУ (127 для USB і 63 для FireWire), допускаючи комутації і включення/виключення пристроїв при працюючій системі. По структурі топологія обох шин достатньо близька, але FireWire допускає велику свободу і просторову протяжність. Хаби USB входять до складу багатьох пристроїв і для користувача їх присутність часто непомітно. Обидві шини мають лінії живлення пристроїв, але допустима потужність для FireWire значно вища. Обидві шини підтримують технологію Рnр (автоматична конфігурація при включенні/виключенні) і знімають проблему дефіциту адрес, каналів DMA і переривань. Розрізняються пропускна спроможність шин і управління ними.
Шина USB орієнтована на периферійні пристрої, що підключаються до РС. Ізохронні передачі USB дозволяють передавати цифрові аудіосигнали, а USB 2.0 здатна нести і відеодані. Всі передачі управляються централізований, і РС є необхідним вузлом, що управляє, знаходиться в корені деревовидної структури шини. Адаптер USB користувачі сучасних ПК отримують майже безкоштовно, оскільки він входить до складу всіх сучасних чіпсетів системних плат. Правда, адаптери USB 2.0 перший час випускатимуться у вигляді карт PCI. Безпосереднє з'єднання декількох РС шиною USB не передбачається, хоча випускаються «активні кабелі» для зв'язку пари комп'ютерів і пристрої-концентратори.