|
Nie obrażaj więc mojej inteligencji poprzez czynione na pokaz zaniżanie własnej.
M
agazyn dodatek do lektroniki miesięcznika U żytkowej Poznać i zrozumi eć sprzęt U S B U S u ń B a ł a g a n O tym się mówi Każdy współczesny komputer wyposażony jest w port USB. Niepozorne gniazdko ( rysu− nek 1 ), umieszczone gdzieś w rogu tylnej ścianki komputera, oferuje zadziwiająco sze− rokie możliwości. Pojawienie się standardu USB niewątpliwie związane jest z tęsknotą do porządku. Wystarczy zajrzeć na tylną ściankę komputera, by przekonać się, iż kilkunastolet− ni, gwałtowny i spontaniczny rozwój techniki komputerowej spowodował niemały bałagan. Do dziś każdy komputer wyposażony jest w dwa porty szeregowe archaicznego stan− dardu RS−232, którego podstawy, jak głosi legenda, opracowano już w arce Noego pod− czas potopu. Przemysłowy standard RS−232 nie powstał z myślą o domowych PC−tach. Sprawdził się jednak w pewnych sytuacjach (np. współpraca z myszką komputerową), ale z czasem okazało się, iż jego przepustowość, nie przekraczająca w najlepszym przypadku 120kb/s, jest zdecydowanie za mała dla in− nych zastosowań. Znacznie większą przepu− stowość miał od początku port równoległy (Centronics). Niestety, port ten na początku pomyślany jako port drukarkowy, dużą prze− pustowość miał tylko w jednym kierunku – od komputera do urządzenia peryferyjnego. Z czasem co prawda wprowadzono szybkie dwukierunkowe porty równoległe (EPP, ECP), jednak nie wyparły one innych portów i nie uporządkowały plątaniny kabli. W mię− dzyczasie pojawiła się też szybka szyna i port SCSI (czytaj skazi). Służy on w profe− sjonalnych komputerach na przykład do ko− munikacji z dyskami, a w domowych do współpracy z niektórymi skanerami. Interfejs SCSI nie zdobył jednak szerszej popularno− ści w komputerach PC. go zarówno wymienione, jak i jeszcze inne porty i szyny. Powstał bałagan, którego ewi− dentnym dowodem jest plątanina kabli, kłę− biąca się z tyłu niemal każdego komputera. W roku 1995 wiodący wytwórcy kompute− rów i urządzeń peryferyjnych zaprezentowali USB – Universal Serial Bus , czyli uniwersal− ne łącze szeregowe. Konkurujący ze sobą pro− ducenci w tym akurat wypadku zjednoczyli się i opracowali zupełnie nową koncepcję. Wprowadzono ją jako lekarstwo na ewidentny nieporządek panujący w obszarze współpracy komputera z urządzeniami peryferyjnymi. Liczne urządzenia peryferyjne wyposażone w interfejs USB można w wygodny i szybki sposób podłączyć do komputera za pomocą znormalizowanych, jednakowych kabli – po− kazuje to fotografia tytułowa. Otwiera to dro− gę do uporządkowania bałaganu, występują− cego z tyłu większości dzisiejszych kompute− rów – stąd nieco przewrotne rozszyfrowanie skrótu USB w tytule artykułu. Dziś wiele firm produkuje peryferia z in− terfejsem USB. Są to przede wszystkim my− szki, klawiatury i skanery. Ale nie brakuje innych interesujących urządzeń. Przykłady 1 Tymczasem z roku na rok do komputera PC trzeba było podłączać coraz więcej urzą− dzeń zewnętrznych o różnorodnych potrze− bach dotyczących szybkości transmisji da− nych. Z konieczności wykorzystywano do te− 96 M E U Elektronika dla Wszystkich O tym się mówi pokazane są na małych fotografiach rozsia− nych w artykule. pośrednictwem i to on zgłasza ewentualne do− łączenie nowego urzą− dzenia. W każdym ra− zie stosując odpowie− dnią liczbę “rozgałęzia− czy” – “habów” i two− rząc nawet pięciostop− niową piramidę (zobacz rysunek 5 ), do kompu− tera można dołączyć wszystkie niezbędne urządzenia peryferyjne – pod warunkiem oczy− wiście, że będą to urzą− dzenia zgodne ze standardem USB. Można je poznać po charakterystycznej płaskiej wtycz− ce – patrz rysunek 6 pokazujący wtyczkę ty− pu A. Wszystkie takie urządzenia są oznaczo− ne charakterystycznym znakiem − logo USB, również zawierające zarys tej wtyczki, poka− zane jest na rysunku 7 . Z technicznego punktu widzenia istotne jest, że wszystkie połączenia w systemie wy− konywane są standardowymi ekranowanymi nej prędkości (full−speed). Transmisję z pręd− kością 12Mb/s można uznać za bardzo szyb− ką (w porównaniu choćby z prędkością 56kb/s, oferowaną przez najszybsze standar− dowe modemy telefoniczne). Jednak w koń− cu roku 1999 grupa firm (Compaq, Hewlett Packard, Intel, Lucent, Microsoft, NEC i Phi− lips) zapowiedziała zaprezentowanie ulep− szonego systemu USB 2.0, oferującego pręd− kość transmisji do 480Mb/s. Tak duża pręd− kość będzie potrzebna zwłaszcza do transmi− sji obrazów w postaci elektronicznej. Urzą− dzenia USB 2.0 mają być kompatybilne w dół i obsługiwać dotychczasowe, zgodne z obecną specyfikacją USB 1.1. Koncepcja Koncepcja USB jest bardzo prosta. Kom− puter jest tu niezawisłym panem i władcą. Komunikuje się z “podwładnymi” za pomo− cą czterożyłowych linii. W jednym systemie do komputera (hosta) może być dołączo− nych aż 127 urządzeń peryferyjnych zgod− nych ze standardem USB. Można sobie wy− obrazić, że wszystkie te urządzenia są połą− czone niejako równolegle – komputer “wi− dzi” je wszystkie naraz. W systemie USB komputer wysyła najpierw “zapytanie”, ka− że się zgłaszać i sprawdza, jakie urządzenia zostały podłączone. Urządzenia zgłaszają się po kolei, informują o swych właściwo− ściach i tym sposobem komputer “wie”, z kim i jak ma współpracować. Ogromna za− leta urządzeń z interfejsem USB polega na tym, że potrafią się one same konfigurować i optymalnie ustawić parametry współpra− cujących sterowników programowych w komputerze. 4 5 2 6 7 8 Wbrew pozorom, komputer nie ma 127 gniazd – portów. Wyposażony jest zazwyczaj tylko w jedno lub dwa gniazda. Duża liczba peryferii może być dołączona za pośrednic− twem specjalnych koncentratorów czy jak kto woli rozgałęziaczy (po angielsku hub − czytaj hab ), tworząc strukturę piramidy. Przykłado− wą konfigurację pokazuje rysunek 2 . Kon− centrator (hub) nie jest tu prostym pudełkiem z gniazdkami i kabelkami − to dość skompli− kowane urządzenie elektroniczne, realizujące złożone funkcje związane z transmisją da− nych i zarządzaniem energią zasilania – zo− bacz fotografie 3 i 4 . Komputer “dogaduje się” z poszczególnymi urządzeniami za jego czterożyłowymi kablami, zakończonymi wty− kami typu A i typu B – patrz fotografia 8 . Jak pokazuje rysunek 9 , żyły D+, D − (zielona i biała) służą do dwukierunkowej komunika− cji, V BUS i G ROUND (czerwona i czarna) to li− nie zasilające. W systemie przewidziano bo− wiem, że drobniejsze peryferie, np. myszka, klawiatura, itd., będą zasilane z komputera właśnie za pośrednictwem tych dwóch żył. W sumie komputer może dostarczyć tym spo− sobem moc do 2,5W (5V 500mA). Zastosowane rozwiązania techniczne po− zwalają przesyłać dane z prędkością 1,5 me− gabita na sekundę w tak zwanym trybie po− wolnym (low−speed) oraz 12Mb/s przy peł− Choć do tej pory urządzenia peryferyjne z interfejsem USB nie zdominowały jeszcze rynku, wiele wskazuje, że właśnie interfejs USB z czasem wyprze wcześniejsze rozwią− zania. Z komputerów znikną najróżniejsze dotychczasowe złącza, a plątanina kabli ule− gnie radykalnej redukcji. 9 Piotr Górecki Wszystkich Elektronika dla M E U 97 3 |
Menu
|