Продолжение статьи «USB-порты. Принцип работы и особенности»
Кабели и разъемы USB
Подсоединить USB-устройство к компьютеру очень просто – найдите в задней части компьютера гнездо USB и подключите к нему соответствующий разъем.
Если подключается новое устройство, операционная система автоматически обнаруживает его и предлагает вставить в дисковод диск с драйвером. Если устройство было установлено ранее, компьютер включает его и начинает обмен информацией. USB-устройства можно подключать и отключать в любое время.
Многие USB-устройства снабжают собственным встроенным кабелем с разъемом "А". Если встроенный кабель отсутствует, в устройстве имеется гнездо, куда подключают разъем "В".
Стандарт USB, во избежание путаницы, предусматривает использование двух разных типов разъемов: "A" и "B":
Разъем "A" подключают в направлении "вверх", к компьютеру.
Разъем "B" подключают в направлении "вниз", к отдельным устройствам.
Используя различные разъемы для подключения от компьютера и к компьютеру, невозможно ошибиться – если пользователь подключает разъем "B" к устройству, он знает, что ошибки быть не может. Аналогичным образом, подключая разъем "A" к гнезду "A", можно быть уверенным, что все подключится правильно.
USB-концентраторы
В большинстве компьютеров, которые продаются в настоящее время, имеется одно или два гнезда USB. Поскольку сейчас на рынке имеется огромное количество совместимых с USB устройств, очень быстро может оказаться, что этих гнезд недостаточно. Например, компьютер, на котором автор писал эту статью, подсоединен к USB-принтеру, USB-сканеру, USB-вебкамере и USB-сетевому подключению. Этот компьютер располагает только одним гнездом USB, поэтому напрашивается резонный вопрос: как же удалось подключить все эти устройства?
Самым легким решением такой проблемы является покупка недорогого USB-концентратора. Стандарт USB поддерживает подключение до 127 устройств, а USB-концентраторы являются частью стандарта.
Каждый концентратор снабжается четырьмя портами, но их может быть и намного больше. К компьютеру подключают концентратор, а затем к последнему подключают различные устройства (или другие концентраторы). Подключая концентраторы по цепочке, можно создать на одном компьютере десятки готовых к использованию USB- портов.
Концентраторы могут быть с собственным блоком питания и без него. Стандарт USB разрешает осуществлять электропитание устройств с использованием USB-подключения. Разумеется, устройство с большим потреблением энергии, такое как принтер или сканер, имеет собственный блок питания, но для таких маломощных устройств, как мыши и цифровые камеры, с целью упрощения схемы предусматривается питание по шине USB. Электропитание (с напряжением 5 вольт и током до 500 миллиампер) поступает с компьютера. Если имеется много устройств с собственным источником питания (таких, как принтеры и сканеры), то нет необходимости использовать концентратор с блоком питания, ведь ни одно из подключенных устройств в нем не нуждается, и компьютер может справиться с нагрузкой. Если к компьютеру подключается много устройств с питанием от кабеля USB, таких, как мыши и камеры, возможно, потребуется воспользоваться концентратором с электропитанием. В концентраторе имеется собственный трансформатор, обеспечивающий подачу электропитания по шине, поэтому подключенные устройства не перегружают блок питания компьютера.
Процессы, проходящие в шине USB
Когда хост-компьютер включается, он опрашивает все подключенные к шине устройства и присваивает каждому из них отдельный адрес. Этот процесс называют перечислением – устройства также перечисляются, когда подключаются к шине. Кроме того, хост-компьютер определяет, данные какого типа будут передаваться от каждого устройства.
Прерывание. – Для таких устройств, как мышь или клавиатура, которые будут отправлять очень мало данных, выбирается режим прерывания.
Групповая пересылка. – Для таких устройств, как принтер, который принимает данные в одном большом пакете, используется режим групповой пересылки. Блок данных отправляется на принтер (блоками по 64 байта) и проверяется на отсутствие ошибок.
Изохронный. – Для непрерывно работающих устройств (например, громкоговорителей) используется изохронный режим. Данные циркулируют между устройством и хост-компьютером в реальном масштабе времени и коррекция ошибок не осуществляется.
Хост-компьютер может также отправлять с управляющими пакетами команды или параметры опроса.
Поскольку все устройства перечислены, хост-компьютер контролирует общую пропускную способность, которую требуют изохронные устройства и устройства с прерыванием. Они могут использовать до 90 процентов имеющейся в наличии ширины полосы пропускания, равной 480 мегабит в секунду. Если достигнут уровень использования 90 процентов, хост-компьютер отказывает в доступе ко всем другим устройствам, работающим в режиме групповой пересылки или прерывания. Оставшаяся часть полосы пропускания (не менее 10 процентов) используется для передачи управляющих пакетов и пакетов для групповой пересылки.
Имеющаяся в наличии пропускная способность универсальной последовательной шины делится на кадры, которыми управляет хост-компьютер. Каждый кадр содержит 1500 байт, новый кадр запускается каждую миллисекунду. В кадре выделяется место для устройств, работающих в изохронном режиме и в режиме прерывания, вследствие чего они гарантированно получают требуемую полосу. Для передачи данных в групповом и управляющем режиме используется оставшееся место. При необходимости можно найти больше информации по этому вопросу.
Продолжение следует.
Источник:
Просмотров: 6143
Ваш коментарий будет первым
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять коментарии. Пожалуйста зарегистрируйтесь или войдите в ваш аккаунт.
Продолжение статьи «USB-порты. Принцип работы и особенности»
Ваш коментарий будет первым
