Стандартные внешние интерфейсы ЭВМ.Последовательный интерфейс USB

Стандартный интерфейс - совокупность унифицированных программных, аппаратных, конструктивных средств, необходимых для реализации взаимодействия различных функциональных элементов в автоматических системах сбора и обработки информации при условиях предписанных стандартом и направленных на обеспечение информационной, электрической и конструктивной совместимости указанных элементов.

Интерфейс - унифицированная система линий связи, правил кодирования информации, электронных схем и алгоритмов обмена информации и электрических сигналов.

Все интерфейсы делятся на две группы:

• внутренние (интерфейсы прямого управления, межпроцессорные интерфейсы, интерфейсы памяти, интерфейсы ЦП - устройство в/в)(например: П - КЭШ, КЭШ-КЭШ, П-память, КЭШ - память)
• внешние интерфейсы (ЭВМ - периферийные устройства)
• интерфейс в/в (для подключения различных устройств, например, SCSI)
• интерфейс внешних устройств (контроллеры периферийных устройств)
• интерфейсы, предназначенные для организации удаленного доступа

Характеристики интерфейса:

• Время, затрачиваемое на передачу единицы информации ИЛИ пропускная способность - количество информации, передаваемое за единицу времени.
• Достоверность передаваемых данных (% ошибок).
• Помехоустойчивость.
• Допуски на электрические сигналы интерфейса

USB (англ. Universal Serial Bus) — универсальная последовательная шина, предназначенная для периферийных устройств.

Шина USB представляет собой последовательный интерфейс передачи данных для среднескоростных и низкоскоростных периферийных устройств. Для высокоскоростных устройств лучше применять FireWire.

USB-кабель представляет собой две витые пары: по одной паре происходит передача данных в каждом направлении (дифференциальное включение), а другая пара используется для питания периферийного устройства (+5 В). Благодаря встроенным линиям питания, обеспечивающим ток до 500 мА, USB часто позволяет применять устройства без собственного блока питания (если эти устройства потребляют ток силой не более 500 мА).

К одному контроллеру шины USB можно подсоединить до 127 устройств через цепочку концентраторов (они используют топологию "звезда").

В отличие от многих других стандартных типов разъемов, для USB характерны долговечность и механическая прочность.

Стандарт разработали семь компаний: Compaq, Digital Equipment, IBM, Intel, Microsoft, NEC и Northern Telecom. Летом 1996 года на рынке появились первые компьютеры с портами USB.

USB 1.1

Технические характеристики:

• высокая скорость обмена — 12 Мбит/с
• максимальная длина кабеля для высокой скорости обмена — 3 м
• низкая скорость обмена — 1,5 Мбит/с
• максимальная длина кабеля для низкой скорости обмена — 5 м
• максимальное количество подключённых устройств (включая размножители) — 127
• возможно подключение устройств с различными скоростями обмена
• напряжение питания для периферийных устройств — 5 В
• максимальный ток потребления на одно устройство — 500 мA

USB 2.0

USB 2.0 отличается от USB 1.1 только большей скоростью и небольшими изменениями в протоколе передачи данных для режима Hi-speed (480Мбит/сек). Существуют три скорости работы устройств USB 2.0 :

• Low-speed 10—1500 Кбит/c (используется для интерактивных устройств: Клавиатуры, мыши, джойстики)
• Full-speed 0,5—12 Мбит/с (аудио/видео устройства)
• Hi-speed 25—480 Мбит/с (видео устройства, устройства хранения информации)

На самом деле хотя и в теории скорость USB 2.0 может достигать 480Мбит/с, устройства типа жёстких дисков и вообще любых носителей информации в реальности никогда не достигают такой скорости обмена по шине, хотя и могут развивать её. Это можно объяснить достаточно большими задержками шины USB между запросом на передачу данных и собственно началом передачи. Например, другая шина FireWire хотя и обеспечивает максимальную скорость в 400Мбит/с, что на 80Мбит/с меньше чем у USB, в реальности позволяет достичь больших скоростей обмена данными с жёсткими дисками и другими устройствами хранения информации.

USB wireless

Новейшая технология USB (официальная спецификация стала доступна только в мае 2005 года). Позволяет организовать беспроводную связь с высокой скоростью передачи информации (до 480 Мбит/с на расстоянии 3 метра и до 110 Мбит/с на расстоянии 10 метров).

Распайка USB

Рисунок 31.1 – Распайка USB.

Поиск по сайту: