32463

Новые интерфейсы ввода-вывода – USB и Fire Wire

Реферат

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

При подключении устройств к USB не нужно отключать питание настройка происходит автоматически технология Plug nd Ply сразу после физического подключения без перезагрузки или установки. Нужно просто подключить устройство после чего контроллер USB установленный в компьютер самостоятельно его обнаружит а также добавит необходимые для работы ресурсы и драйверы. Все периферийные устройства должны быть оборудованы разъёмами USB и подключаться к ПК через отдельный выносной блок называемый USBхаб или концентратор с помощью которого...

Русский

2013-09-04

123 KB

11 чел.

Новые интерфейсы ввода-вывода – USB и Fire Wire

Шина USB (Universal Serial Bus)

Универсальная последовательная шина USB разработана фирмами Compag, DEC, IBM, Intel, Microsoft для подключения большого количества периферийных устройств (клавиатура, мышь, джойстик, принтер, модем, телефон, цифровую камеру) вне корпуса ПК. При подключении устройств к USB, не нужно отключать питание, настройка происходит автоматически (технология Plug and Play), сразу после физического подключения, без перезагрузки или установки. Нужно просто подключить устройство, после чего контроллер USB, установленный в компьютер, самостоятельно его обнаружит, а также добавит необходимые для работы ресурсы и драйверы.

Все периферийные устройства должны быть оборудованы разъёмами USB и подключаться к ПК через отдельный выносной блок, называемый USB-хаб или концентратор, с помощью которого можно подключить до 127 устройств.  Шина  USB подключается к South Bridge.

USB— это интерфейс, работающий со скоростью 12 Мбит/с (1,5 Мбайт/с) и основанный на простом 4-проводном соединении, использует топологию звезды, построенную на расширяющих концентраторах, которые могут входить в персональный компьютер, любое периферийное устройство USB и даже быть отдельными устройствами. Для таких низкоскоростных периферийных устройств, как клавиатура и мышь, в USB шине предусмотрен более "медленный" подканал, работающий со скоростью 1,5 Мбит/с.

Компания Microsoft разработала специальные драйверы USB и включила их в новые версии Windows 98 и Windows 2000. Поддержка универсальной последовательной шины необходима также и в BIOS; шина USB устанавливается в новых системах, имеющих встроенные порты USB. Существуют также платы USB, с помощью которых можно добавить возможности шины USB в уже существующие компьютеры.

Главное достоинство интерфейса USB состоит в том, что для обслуживания всех устройств шины USB требуется только одно-единственное прерывание. Это означает, что можно присоединить 127 устройств, и все они будут использовать одно прерывание. В современных персональных компьютерах так часто не хватает свободных адресов прерываний, что это, пожалуй, самое ценное достоинство USB.

Для подключения нескольких USB-устройств одновременно необходимо использовать концентратор. С помощью концентратора к одному порту USB можно подключить клавиатуру, мышь, цифровую камеру, принтер, телефон и т.д. В компьютере устанавливается модуль, называемый корневым концентратором, — начальная точка для подключения всех остальных устройств. Практически все системные платы имеют два порта USB. Типичный концентратор показан на рис. 16.5.

Максимальная длина кабеля между двумя работающими на предельной скорости (12 Мбит/с) устройствами или устройством и концентратором — пять метров. В кабеле используется экранированная витая пара (толщина провода — 20). Максимальная длина кабеля для низкоскоростных (1,5 Мбит/с) устройств при использовании нескрученной пары проводов — три метра. Причем эти расстояния уменьшаются, если используется более тонкий провод.

Хотя скорость при передаче данных по USB не так велика, как при передаче данных по FireWire или SCSI, тем не менее ее вполне достаточно для подключения периферийного оборудования. На рис. 16.6 показан пример подключения нескольких USB-устройств.

Разъем (штепсель) USB мал и в отличие от типичного кабеля, подсоединяемого к последовательному или параллельному порту, не прикручивается винтами. Штепсель USB (рис. 16.7) вставляется в разъем USB на персональном компьютере.

Шина IEEE 1394 (FireWire или i.Link)

Fire Wire — это высокоскоростная локальная последовательная шина, способная передавать данные со скоростью от 10 до 1600 Мбит/с. Стандарт на шину IEEE 1394 (официальное название шины Fire-Wire) опубликован в конце 1995 года.

Шина 1394 разработана фирмами Apple и Texas Instruments и предназначена для обмена цифровой информацией между ПК и др. электронными устройствами, особенно для подключения жёстких дисков и устройств обработки аудио- и видеоинформации.

Как и USB, IEEE 1394 полностью поддерживает технологию Pug and Play, включая возможность горячего подключения (установка и извлечение компонентов без отключения питания системы).

Эта шина использует простой 6-проводный кабель, состоящий из двух различных пар линий, предназначенных для передачи тактовых импульсов и информации, а также двух линий питания. По структуре шина 1394 не так сложна, как параллельная шина SCSI, и устройства, подключаемые к ней, могут потреблять от нее ток до 1,5 А. По производительности шина IEEE 1394 превосходит Ultra-Wide SCSI, стоит гораздо меньше, а устройства к ней подсоединить намного проще. На рис. 16.8 показаны компоненты разъемов шины 1394.

Шина 1394 построена на разветвляющейся топологии и позволяет использовать до 63 узлов в цепочке и подсоединять при этом к каждому узлу до 16 устройств. Если этого недостаточно, то можно дополнительно подключить до 1 023 шинных перемычек, которые могут соединять более 64 000 узлов! Кроме того, шина 1394 может поддерживать устройства, построенные на одной шине, но работающие на разных скоростях передачи данных, как и SCSI.

Подключить к компьютеру через шину 1394 можно практически все устройства, имеющие возможность работать со SCSI. Сюда входят все виды дисковых накопителей, включая жесткие, оптические, CD-ROM и DVD. К шине 1394 могут подключаться цифровые видеокамеры, устройства с записью на магнитную ленту и многие другие высокоскоростные периферийные устройства.

Основное преимущество IEEE-1394 по сравнению с USB — это скорость передачи данных, которая практически в 40 раз выше. Именно этот параметр и обеспечивает успех новой шине IEEE 1394, особенно в таких областях, как цифровая обработка видеоданных.


Рис. 16.5. Типичный концентратор с восемью портами

Рис. 16.6. В персональном компьютере может использоваться несколько концентраторов USB для подключения различных периферийных устройств, причем любое устройство можно подсоединить к любому концентратору.

Рис. 16.7. Штепсель USB можно зафиксировать с помощью пружины в разъеме USB

Рис. 16.8. Кабель, разъемы и соединитель шины  IEEE-1394


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

11914. Изучение свободных электромагнитных колебаний в LRCконтуре 327.5 KB
  Отчет по лабораторной работе №4 14 Изучение свободных электромагнитных колебаний в LRCконтуре. Выполнили: студенты 1.Теоретическое введение. Из определения LRC: где коэффициент затухания. собственная частота контура. При малые затухания. где ...
11915. Измерение коэффициента взаимной индукции в переменном поле 145.5 KB
  Лабораторная работа N 9 Измерение коэффициента взаимной индукции в переменном поле 1 Цель работы: Измерение коэффициента взаимной индукции коаксиальных катушек на основе закона электромагнитной индукции. 2 Теоретическая часть: Явление взаимной индукции заклю
11916. Определение отношения заряда электрона к массе методом магнетрона 569.5 KB
  Лабораторная работа № 12 Определение отношения заряда электрона к массе методом магнетрона. Цель работы: Цель работы: Изучение движения электронов во взаимно перпендикулярных электрическом и магнитном полях в магнетроне определение по параметрам этого движен
11917. Изучение свободных электромагнитных колебаний в LCR контуре 278 KB
  Лабораторная работа № 14 Изучение свободных электромагнитных колебаний в LCR контуре. Цель работы: Цель работы: Изучение характеристик свободного колебательного процесса возбуждаемого импульсным воздействием в простом LCR контуре. Приборы и оборудование: ...
11918. Определение термоэмиссионных характеристик вольфрама 321.5 KB
  Лабораторная работа №6 Определение термоэмиссионных характеристик вольфрама. Задание 1. Определение температуры катода. Соберите установку из источника питания и вакуумного диода. Измеряя ток накала от 1.3 до 1.7 А через каждые 0.1 А измерьте соответствующие знач...
11919. Получение вольт-амперной характеристики вакуумного диода и определение удельного заряда электрона 351 KB
  1. ТЕОРИЯ РАБОТЫ Цель работы получение вольтамперной характеристики вакуумного диода и определение удельного заряда электрона. При достаточно малых анодных напряжениях при кот. не достигается ток насыщения зависимость силы тока от анодного напряжения в вакуумном...
11920. Определение термоэмиссионных характеристик вольфрама. 701 KB
  Лабораторная работа № 6 Определение термоэмиссионных характеристик вольфрама. Цель работы: Цель работы: экспериментальное изучение характеристик вакуумного диода и определение работы выхода электронов из вольфрама. Приборы и оборудование: 1. Модуль Ф
11921. Измерение горизонтальной составляющей магнитного поля Земли 196 KB
  1.ТЕОРИЯ РАБОТЫ Земля представляет собой шаровой магнит и в любой точке на ее поверхности и в окружающем пространстве обнаруживается созданное ею магнитное поле. Вектор индукции магнитного поля Земли можно разложить на две составляющие: горизонтальную и вертикальну
11922. Анализ кредитования юридических лиц в коммерческом банке ОАО «УРАЛСИБ» 620.5 KB
  Активная работа коммерческих банков в области кредитования осуществляется в двух основных направлениях. Задачей первого направления является привлечения в банк денежных средств извне путем их «дешевой покупки» с использованием различных финансовых инструментов...