|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK Bas USB dan FireWire. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Komputer USB (Universal Serial Bus - Universal Serial Bus) ialah lanjutan standard industri seni bina PC, memfokuskan pada penyepaduan dengan telefon dan peranti elektronik pengguna. Versi 1.0 telah diterbitkan pada Januari 1996. Seni bina USB ditakrifkan oleh kriteria berikut:
Dari sudut pandangan pengguna akhir, ciri USB berikut adalah menarik:
Sejak pertengahan 1996, PC telah dihasilkan dengan pengawal USB terbina dalam yang dilaksanakan oleh chipset. Modem, papan kekunci, pengimbas, pembesar suara dan peranti input/output lain yang didayakan USB dijangka muncul, serta monitor dengan penyesuai USB, mereka akan memainkan peranan sebagai hab untuk menyambungkan peranti lain. 1.1. Struktur USB USB membenarkan pertukaran data serentak antara komputer hos dan banyak peranti persisian (PU). Pengagihan jalur lebar bas antara PU dirancang oleh hos dan dilaksanakan olehnya dengan menghantar token. Bas membolehkan anda menyambung, mengkonfigurasi, menggunakan dan memutuskan sambungan peranti semasa hos dan peranti itu sendiri sedang berjalan. Berikut ialah terjemahan istilah pengarang daripada "Spesifikasi Bas Bersiri Universal. Semakan IOJanuari 15, 1996" yang diterbitkan oleh Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC dan Northern Telecom. Maklumat yang lebih terperinci dan terkini boleh didapati di usb.org. Peranti USB boleh menjadi hab, fungsi atau gabungan kedua-duanya. Hab (Hub) menyediakan titik sambungan tambahan untuk peranti pada bas. Fungsi USB menyediakan ciri tambahan kepada sistem, seperti sambungan ISDN, kayu bedik digital, pembesar suara antara muka digital, dsb. Peranti USB mesti mempunyai antara muka USB yang menyokong sepenuhnya protokol USB, menjalankan operasi standard (konfigurasi dan tetapan semula), dan menyediakan maklumat yang menerangkan peranti. Banyak peranti yang disambungkan ke USB mempunyai kedua-dua hab dan fungsi. Operasi keseluruhan sistem USB dikawal oleh pengawal hos (Pengawal Hos), yang merupakan subsistem perkakasan dan perisian komputer hos. Sambungan fizikal peranti dijalankan mengikut topologi berbilang peringkat bintang. Pusat setiap bintang ialah hab, setiap segmen kabel menghubungkan dua titik hab ke hab atau fungsi lain. Sistem ini mempunyai satu (dan hanya satu) pengawal hos, terletak di bahagian atas piramid peranti dan hab. Pengawal hos disepadukan dengan hab akar (Root Hub), menyediakan satu atau lebih titik sambungan pelabuhan. Pengawal USB yang disertakan dalam chipset biasanya mempunyai hab dua port terbina dalam. Secara logiknya, peranti yang disambungkan ke mana-mana hab USB dan dikonfigurasikan (lihat di bawah) boleh dianggap sebagai disambungkan terus kepada pengawal hos. Fungsi ialah peranti yang mampu menghantar atau menerima data atau mengawal maklumat melalui bas. Biasanya, fungsinya adalah PU yang berasingan dengan kabel yang disambungkan ke port hab. Secara fizikal, dalam satu kes terdapat beberapa fungsi dengan hab terbina dalam yang menyediakan sambungannya ke satu port. Peranti hos kombo ini ialah hab dengan peranti fungsi yang disambungkan secara kekal. Setiap fungsi menyediakan maklumat konfigurasi yang menerangkan keupayaan PU dan keperluan sumber. Fungsi mesti dikonfigurasikan oleh hos sebelum ia boleh digunakan, ia mesti diperuntukkan jalur lebar saluran dan pilihan konfigurasi yang dipilih. Contoh fungsi ialah: Penunjuk tetikus, tablet, pen ringan. Papan kekunci atau pengimbas peranti input. Pencetak peranti output, pembesar suara (digital). Penyesuai telefon ISDN Hab elemen utama sistem RnP dalam seni bina USB. Hab ialah hab kabel. Titik sambungan dipanggil pelabuhan hab. Setiap hab mengubah satu titik sambungan kepada banyak. Seni bina membenarkan sambungan beberapa hab. Setiap hab mempunyai satu pelabuhan hulu direka untuk menyambung ke hos atau hab peringkat atas. Selebihnya pelabuhan adalah hilir (Pelabuhan Hilir), direka untuk menyambung fungsi atau hab peringkat rendah. Hab boleh mengenali sambungan peranti ke port atau memutuskan sambungan daripadanya dan mengurus bekalan kuasa ke segmennya. Setiap port boleh didayakan atau dilumpuhkan dan dikonfigurasikan untuk kadar baud penuh atau terhad. Hab menyediakan pengasingan segmen berkelajuan rendah daripada segmen berkelajuan tinggi. Hab boleh mengawal bekalan kuasa ke pelabuhan hiliran; memperuntukkan untuk menetapkan had pada arus yang digunakan oleh setiap port.
sistem USB dibahagikan kepada tiga peringkat dengan peraturan interaksi tertentu. Peranti USB mengandungi bahagian antara muka, bahagian peranti dan bahagian berfungsi. Hos juga dibahagikan kepada tiga bahagian: antara muka, sistem dan perisian peranti. Setiap bahagian hanya bertanggungjawab untuk pelbagai tugas tertentu, interaksi logik dan sebenar antara mereka digambarkan dalam Rajah. 7.1. Struktur yang dipertimbangkan termasuk elemen berikut: Peranti USB fizikal peranti pada bas yang melaksanakan fungsi yang menarik minat pengguna akhir. Pelanggan SW Perisian khusus peranti yang dijalankan pada komputer hos. Mungkin sebahagian daripada OS atau produk khas. Sistem USB SW Sokongan sistem USB bebas daripada peranti tertentu dan perisian klien. Pengawal Hos USB perkakasan dan perisian untuk menyambungkan peranti USB ke komputer hos. Antara muka fizikal Piawaian USB mentakrifkan spesifikasi elektrik dan mekanikal untuk bas. Isyarat maklumat dan voltan bekalan 5 V dihantar melalui kabel empat wayar. Kaedah pembezaan untuk menghantar isyarat D+ dan D melalui dua wayar digunakan. Tahap isyarat pemancar statik hendaklah di bawah 0,3V (rendah) atau melebihi 2,8V (tinggi). Penerima menahan voltan masukan dalam lingkungan 0,5...+3,8 V. Pemancar mesti boleh bertukar kepada keadaan impedans tinggi untuk penghantaran separuh dupleks dwiarah pada sepasang wayar. Penghantaran dua wayar dalam USB tidak terhad kepada isyarat pembezaan. Sebagai tambahan kepada penerima pembezaan, setiap peranti mempunyai penerima talian D+ dan D-, dan pemancar talian ini dikawal secara individu. Ini memungkinkan untuk membezakan lebih daripada dua keadaan baris yang digunakan untuk mengatur antara muka perkakasan. negeri DiffO и Perbezaan1 ditentukan oleh beza keupayaan pada garisan D + dan D lebih daripada 200 mV, dengan syarat pada salah satu daripadanya potensi berada di atas ambang VSE. Keadaan di mana kedua-dua input D+ dan D adalah rendah dipanggil sifar linear (SEO Single-Ended Zero). Antara muka mentakrifkan keadaan berikut: Negeri DataJ и Data Untuk Nyatakan keadaan bit yang dihantar (atau ringkasnya J и KEPADA), ditakrifkan melalui negeri DiffO и Perbezaan1. Keadaan Terbiar bas berhenti seketika. Negeri Ringkasan isyarat bangun untuk membangunkan peranti daripada mod tidur. Permulaan Paket (SOP) permulaan paket (lompat dari Keadaan Terbiar di K). Akhir Paket (EOP) hujung pakej. Putuskan sambungan peranti diputuskan sambungan dari port. Hubungi peranti disambungkan ke port. Reset set semula peranti. Keadaan ditentukan oleh gabungan isyarat pembezaan dan linear; untuk keadaan kelajuan penuh dan rendah DiffO и Perbezaan1 mempunyai tujuan yang bertentangan. Dalam penyahkodan negeri Putuskan sambungan, Sambung и Reset masa yang dibelanjakan oleh talian (lebih daripada 2,5 ms) di negeri tertentu diambil kira. Bas mempunyai dua mod penghantaran. kelajuan penuh Isyarat USB ialah 12 Mbps, rendah 1,5 Mbps. Untuk kelajuan penuh, pasangan terpiuh terlindung dengan impedans 90 ohm dan panjang segmen sehingga 5 m digunakan, untuk kabel tanpa pelindung rendah tanpa pelindung sehingga 3 m. Kabel dan peranti berkelajuan rendah lebih murah daripada kabel berkelajuan tinggi. Sistem yang sama boleh menggunakan kedua-dua mod pada masa yang sama; penukaran untuk peranti adalah telus. Kelajuan rendah direka untuk berfungsi dengan sebilangan kecil pelancar yang tidak memerlukan kelajuan tinggi. Kelajuan yang digunakan oleh peranti yang disambungkan ke port tertentu ditentukan oleh hab oleh tahap isyarat pada garisan D+ dan D-, dipincang oleh perintang penamat R2 transceiver (lihat Rajah 7.2 dan 7.3). Isyarat penyegerakan dikodkan bersama data menggunakan kaedah tersebut NRZI (Non Return to Zero Invert), kerjanya digambarkan dalam Rajah. 7.4. Setiap paket didahului oleh medan penyegerakan selaras, membenarkan penerima menala ke frekuensi pemancar. Kabel ini juga mempunyai talian VBus dan GND untuk membawa bekalan kuasa 5V ke peranti. Keratan rentas konduktor dipilih mengikut panjang segmen untuk memastikan tahap isyarat dan voltan bekalan terjamin.
Piawaian mentakrifkan dua jenis penyambung (Lihat Jadual 7.1 dan Rajah 7.5).
Taipkan penyambung "A". digunakan untuk menyambung ke hab (Penyambung huluan). Palam dipasang pada kabel yang tidak diputuskan sambungan daripada peranti (contohnya, papan kekunci, tetikus, dsb.). Sarang dipasang pada pelabuhan hiliran (Pelabuhan Hilir) hab. Penyambung jenis "B" (Penyambung Hilir) dipasang pada peranti dari mana kabel sambungan boleh ditanggalkan (pencetak dan pengimbas). Bahagian mengawan (palam) dipasang pada kabel penyambung, hujung bertentangannya mempunyai palam jenis "A". Jenis penyambung "A" dan "B" berbeza secara mekanikal (Rajah 7.5), yang menghapuskan sambungan gelung tidak sah pada port hab. Penyambung empat pin dikunci untuk mengelakkan salah sambungan. Reka bentuk penyambung menyediakan sambungan lewat dan pemotongan awal litar isyarat berbanding dengan litar bekalan. Untuk mengenali penyambung USB, sebutan simbolik standard diletakkan pada bekas peranti.
Kuasa peranti USB mungkin daripada kabel (Peranti Dikuasakan Bas) atau daripada bekalan kuasa anda sendiri (Peranti Berkuasa Sendiri). Hos memberikan kuasa kepada PU yang disambungkan secara langsung kepadanya. Setiap hab, seterusnya, memberikan kuasa kepada peranti yang disambungkan ke port hilirannya. Dengan beberapa sekatan topologi, penggunaan hab berkuasa bas dibenarkan. Pada rajah. 7.6 menunjukkan contoh gambar rajah sambungan peranti USB. Di sini, papan kekunci, pen dan tetikus boleh dikuasakan bas.
Model pemindahan data Setiap peranti USB adalah satu set bebas titik akhir (Endpoint), s yang mana pengawal hos bertukar maklumat. Titik akhir diterangkan oleh parameter berikut: kekerapan akses bas yang diperlukan dan kelewatan perkhidmatan yang dibenarkan; jalur lebar saluran yang diperlukan; nombor mata; keperluan pengendalian ralat; saiz maksimum paket yang dihantar dan diterima; jenis pertukaran; arah pertukaran (untuk pertukaran berterusan dan isokron). Setiap peranti semestinya mempunyai titik akhir bernombor 0, digunakan untuk permulaan, kawalan umum dan tinjauan statusnya. Titik ini sentiasa dikonfigurasikan apabila peranti dihidupkan dan disambungkan ke bas. Ia menyokong pemindahan "kawalan" (lihat di bawah). Selain titik sifar, peranti fungsi mungkin mempunyai titik tambahan yang melaksanakan pertukaran data yang berguna. Peranti kelajuan rendah boleh mempunyai sehingga dua titik tambahan, peranti kelajuan penuh sehingga 16 titik input dan 16 titik output (had protokol). Mata tidak boleh digunakan sehingga ia telah dikonfigurasikan (saluran yang sepadan dengannya telah diwujudkan). Saluran {Paip) USB merujuk kepada model pemindahan data antara pengawal hos dan titik akhir (Titik tamat) peranti. Terdapat dua jenis saluran: aliran (Strim) dan mesej (mesej). Aliran menyampaikan data dari satu hujung saluran ke hujung yang lain, ia sentiasa satu arah. Nombor titik akhir yang sama boleh digunakan untuk dua saluran aliran input dan output. Benang boleh melaksanakan jenis pertukaran berikut: berterusan, isokronis dan sampukan. Penghantaran sentiasa dalam urutan masuk dahulu (FIFO); dari sudut pandangan USB, data strim tidak berstruktur. Сообщения berada dalam format yang ditentukan oleh spesifikasi USB. Hos menghantar permintaan ke titik akhir, selepas itu paket mesej dihantar (diterima), diikuti dengan paket dengan maklumat keadaan titik akhir. Mesej berikutnya biasanya tidak boleh dihantar sehingga yang sebelumnya telah diproses, tetapi mesej yang tidak dikendalikan mungkin dibuang semasa pengendalian ralat. Pemesejan dua hala dialamatkan ke titik akhir yang sama. Untuk penghantaran mesej, hanya pertukaran jenis "kawalan" digunakan. Saluran mempunyai ciri yang dikaitkan dengan titik akhir (lebar jalur, jenis perkhidmatan, saiz penimbal, dsb.). Saluran diwujudkan semasa mengkonfigurasi peranti USB. Terdapat saluran mesej untuk setiap peranti yang didayakan (Paip Kawalan 0), melalui mana konfigurasi, kawalan dan maklumat status dihantar. Jenis pemindahan data USB menyokong kedua-dua mod komunikasi satu arah dan dua arah. Data dipindahkan antara perisian hos dan titik akhir peranti. Peranti boleh mempunyai beberapa titik akhir, komunikasi dengan setiap daripada mereka (saluran) ditubuhkan secara bebas. Seni bina USB membenarkan empat jenis asas pemindahan data: Kawalan Pemindahan, digunakan untuk konfigurasi semasa sambungan dan semasa operasi untuk mengawal peranti. Protokol menyediakan penghantaran data yang terjamin. Panjang medan data mesej kawalan tidak melebihi 64 bait pada kelajuan penuh dan 8 bait pada rendah. Pemindahan Data Pukal pakej yang agak besar tanpa keperluan masa penghantaran yang ketat. Penghantaran menduduki keseluruhan lebar jalur percuma bas. Paket mempunyai medan data 8, 16, 32 atau 64 bait. Pemindahan ini mempunyai keutamaan paling rendah dan mungkin digantung jika bas penuh muatan. Hanya dibenarkan pada kadar baud penuh. menyampuk pemindahan pendek (sehingga 64 bait pada kelajuan penuh, sehingga 8 bait pada rendah) seperti aksara input atau koordinat. Gangguan adalah spontan dan mesti diservis tidak lebih perlahan daripada yang diperlukan oleh peranti. Had masa perkhidmatan ditetapkan dalam julat 1-255ms untuk kelajuan penuh dan 10-255ms untuk rendah. Pemindahan Isochronous penghantaran masa nyata berterusan yang menduduki bahagian lebar jalur bas yang telah dirundingkan terlebih dahulu dan mempunyai kelewatan penghantaran yang diberikan. Jika ralat dikesan, data isochronous dihantar tanpa cuba semula, paket tidak sah diabaikan. Contohnya ialah penghantaran suara digital. Lebar jalur ditentukan oleh keperluan untuk kualiti penghantaran, dan kelewatan penghantaran boleh menjadi kritikal, sebagai contoh, apabila melaksanakan telesidang. Lebar jalur bas dikongsi antara semua saluran yang dipasang. Jalur lebar yang diperuntukkan diperuntukkan kepada saluran, dan jika penubuhan saluran baharu memerlukan lebar jalur yang tidak sesuai dengan peruntukan sedia ada, permintaan peruntukan saluran ditolak. Seni bina AS B menyediakan penimbalan dalaman semua peranti, dan lebih banyak lebar jalur yang diperlukan oleh peranti, semakin besar penimbalnya. USB mesti boleh memindahkan pada kelajuan sedemikian sehingga kelewatan data dalam peranti yang disebabkan oleh penimbalan tidak melebihi beberapa milisaat. Pemindahan isochronous diklasifikasikan mengikut cara titik akhir sumber atau penerima data disegerakkan dengan sistem: terdapat kelas peranti tak segerak, segerak dan adaptif, setiap satunya mempunyai jenis saluran USB sendiri. Protokol Semua pertukaran (transaksi) melalui USB terdiri daripada tiga pakej. setiap satu transaksi dijadualkan dan dimulakan oleh pengawal, yang menghantar paket token {Token Packet). Ia menerangkan jenis dan arah pemindahan, alamat peranti USB dan nombor titik akhir. Dalam setiap transaksi, hanya pertukaran antara peranti yang dialamatkan (titik tamatnya) dan hos boleh dilakukan. Peranti yang dialamatkan oleh token mengenali alamatnya dan bersedia untuk pertukaran. Sumber data (dikenal pasti oleh token) menghantar paket data (atau pemberitahuan bahawa tiada data untuk dihantar). Selepas berjaya menerima paket, penerima data menghantar paket pengakuan (Handshake Packet). Penjadualan transaksi menyediakan pengurusan saluran aliran. Pada peringkat perkakasan, penggunaan pengabaian transaksi (NAck) menghalang penimbal daripada melimpah dari atas dan bawah jika kadar penghantaran tidak sah. Token transaksi yang terbengkalai dihantar semula pada waktu bas. Kawalan aliran membenarkan penjadualan perkhidmatan yang fleksibel untuk aliran data heterogen serentak. Toleransi ralat menyediakan ciri USB berikut: Kualiti isyarat tinggi dicapai dengan penerima/pemancar pembezaan dan kabel terlindung. Perlindungan medan kawalan dan data dengan kod CRC. Sambungan peranti dan pengesanan pemutusan sambungan dan konfigurasi sumber di peringkat sistem. Protokol penyembuhan diri dengan tamat masa pada kehilangan paket. Kawalan aliran untuk pengurusan penimbal isokronisme dan perkakasan. Kebebasan fungsi daripada pertukaran yang tidak berjaya dengan fungsi lain. Untuk mengesan ralat penghantaran, setiap paket mempunyai medan semakan CRC untuk mengesan semua ralat bit tunggal dan berganda. Perkakasan mengesan ralat penghantaran dan pengawal secara automatik mencuba penghantaran tiga kali. Jika percubaan semula tidak berjaya, mesej ralat dihantar kepada perisian klien. Format pakej Bait dipindahkan ke atas bas secara berurutan, bit paling tidak ketara dahulu. Semua bungkusan disusun mengikut pakej. Setiap paket bermula dengan medan Sync, yang diwakili oleh urutan keadaan KJKJKJKK (NRZI dikodkan) mengikut keadaan Menganggur. Dua bit terakhir (QC) adalah penanda permulaan paket SOP yang digunakan untuk mengenal pasti bit pertama pengecam paket PID. ID paket ialah medan 4-bit PID[3:0], mengenal pasti jenis paket (Jadual 7.2), diikuti dengan 4 bit yang sama seperti bit kawalan, tetapi terbalik.
Dalam beg penanda DALAM, SETUP и OUT berikut ialah medan alamat: Alamat fungsi 7-bit dan alamat titik akhir 4-bit. Mereka membenarkan pengalamatan sehingga 127 fungsi USB (alamat sifar digunakan untuk konfigurasi) dan 16 titik akhir setiap fungsi. Paket SOF mempunyai 11-bit medan nombor bingkai (Medan Nombor Bingkai), secara berurutan (secara kitaran) meningkat untuk bingkai seterusnya. Medan data boleh dari 0 hingga 1023 bait integer. Saiz medan bergantung pada jenis penghantaran dan dirundingkan apabila saluran diwujudkan. Padang sks-cola terdapat dalam semua token dan paket data, ia melindungi semua medan dalam paket kecuali PID. CRC untuk penanda (5 bit) dan data (11 bit) dikira menggunakan formula yang berbeza. Setiap transaksi dimulakan oleh pengawal hos dengan menghantar token dan berakhir dengan paket jabat tangan. Urutan paket dalam urus niaga digambarkan dalam Rajah. 7.7. Pengawal hos mengatur pertukaran dengan peranti mengikut pelan peruntukan sumbernya. Pengawal secara kitaran (dengan tempoh 1 ms) menjana bingkai (Bingkai), yang merangkumi semua urus niaga berjadual. Setiap bingkai bermula dengan token SOF. (permulaan bingkai) yang merupakan isyarat jam untuk semua peranti, termasuk hab. Pada penghujung setiap bingkai, selang masa diperuntukkan EOF (Hujung Bingkai) semasa hab melarang penghantaran ke arah pengawal. Setiap bingkai mempunyai nombor sendiri. Pengawal hos beroperasi pada kaunter 32-bit, tetapi hanya menghantar 11 bit yang lebih rendah dalam token SOF. Nombor bingkai dinaikkan (secara kitaran) semasa EOF. Hos menjadualkan pemuatan bingkai supaya mereka sentiasa mempunyai ruang untuk mengawal dan mengganggu transaksi. Masa bingkai percuma boleh diisi dengan penghantaran pepejal (Pemindahan Pukal).
Untuk penghantaran isokronus Penyegerakan antara peranti dan pengawal adalah penting. Terdapat tiga pilihan: penyegerakan penjana dalaman peranti dengan penanda SOF; melaraskan kadar bingkai kepada kekerapan peranti; memadankan kadar penghantaran (penerimaan) peranti dengan kadar bingkai. Melaraskan kadar bingkai pengawal adalah mungkin, sudah tentu, di bawah kekerapan penyegerakan dalaman hanya satu peranti. Pelarasan dijalankan melalui mekanisme maklum balas, yang membolehkan anda menukar tempoh bingkai dalam selang ±1 bit. 1.2. Konfigurasi sistem USB menyokong sambungan dinamik dan memutuskan sambungan peranti. Penomboran peranti bas ialah proses berterusan yang menjejaki perubahan dalam topologi fizikal. Semua peranti disambungkan melalui port hab. Hab mengesan sambungan dan pemutusan sambungan peranti ke port mereka dan melaporkan keadaan port apabila diminta daripada pengawal. Hos membolehkan port dan alamat peranti melalui saluran kawalan menggunakan Alamat Lalai USB Sifar. Semasa sambungan awal atau selepas tetapan semula, semua peranti ditangani dengan cara itu. Hos menentukan sama ada peranti yang baru disambungkan ialah hab atau ciri dan memberikannya alamat unik USB. Hos mencipta saluran kawalan (Paip Kawalan) dengan peranti ini menggunakan alamat yang ditetapkan dan nombor destinasi sifar. Jika peranti baharu ialah hab, hos menentukan peranti yang disambungkan kepadanya, memberikan alamat kepada peranti tersebut dan menetapkan menuangkan saluran. Jika peranti baharu adalah ciri, pemberitahuan sambungan dihantar oleh pengurus USB kepada perisian yang berkenaan. Apabila peranti diputuskan sambungan, hab secara automatik melumpuhkan port yang sepadan dan melaporkan pemutusan sambungan kepada pengawal, yang mengalih keluar maklumat tentang peranti ini daripada semua struktur data. Jika hab dilumpuhkan, proses penyingkiran dilakukan untuk semua peranti yang disambungkan kepadanya. Jika ciri dilumpuhkan, pemberitahuan dihantar kepada perisian berkenaan. penomboran peranti, disambungkan ke bas (Penghitungan bas), dilakukan secara dinamik apabila ia disambungkan (atau dikuasakan) tanpa sebarang campur tangan perisian pengguna atau klien. Prosedur penomboran adalah seperti berikut: 1. Hab yang peranti telah disambungkan memberitahu hos tentang perubahan dalam keadaan portnya dengan membalas tinjauan status. Mulai saat ini, peranti memasuki keadaan Dilampirkan (disambungkan), dan port yang disambungkannya ke keadaan Dilumpuhkan. 2. Hos menyemak status pelabuhan. 3. Setelah mengetahui port yang peranti baharu disambungkan, hos mengeluarkan arahan untuk menetapkan semula dan mendayakan port. 4. Hab menjana isyarat Tetapkan Semula untuk port ini (10 ms) dan meletakkannya ke dalam keadaan Dihidupkan. Peranti yang disambungkan boleh mengeluarkan sehingga 100 mA dari bas. Peranti memasuki negeri Dikuasai (hidupkan kuasa), semua daftarnya ditetapkan semula, dan ia bertindak balas kepada alamat sifar. 5. Sehingga peranti menerima alamat unik, ia tersedia pada saluran pengawas, yang melaluinya pengawal hos menentukan saiz maksimum medan data paket yang dibenarkan. 6. Hos memberitahu peranti alamat uniknya, dan ia dimasukkan ke dalam keadaan Yang dialamatkan (dialamatkan kepada). 7. Hos membaca konfigurasi peranti, termasuk cabutan arus yang diisytiharkan daripada bas. Membaca mungkin mengambil beberapa bingkai. 8. Berdasarkan maklumat yang diterima, hos mengkonfigurasi semua titik akhir yang tersedia bagi peranti ini, yang dipindahkan ke keadaan Dikonfigurasi (dikonfigurasikan). Kini hab membenarkan peranti menggunakan arus penuh yang diisytiharkan dalam konfigurasi daripada bas. Peranti sudah siap. Apabila peranti diputuskan sambungan dari bas, hab memberitahu hos dan port dinyahdayakan dan hos mengemas kini maklumat topologi semasanya. 1.3. Ciri dan hab peranti USB Keupayaan bas USB membolehkan anda menggunakannya untuk menyambungkan pelbagai peranti. Tanpa menyentuh sifat "berguna" PU, mari fokus pada bahagian antara muka mereka yang dikaitkan dengan bas USB. Semua peranti mesti menyokong satu set operasi biasa yang disenaraikan di bawah. Sambungan dinamik dan pemutusan sambungan. Peristiwa ini dipantau oleh hab, yang melaporkannya kepada pengawal hos dan menetapkan semula peranti yang disambungkan. Peranti selepas isyarat set semula mesti bertindak balas kepada alamat sifar, sementara ia tidak dikonfigurasikan dan tidak digantung. Setelah diberikan alamat yang menjadi tanggungjawab pengawal hos, peranti itu hendaklah hanya membalas alamat uniknya. Konfigurasi peranti yang dilakukan oleh hos adalah perlu untuk kegunaannya. Untuk konfigurasi, maklumat yang dibaca daripada peranti itu sendiri biasanya digunakan. Peranti boleh mempunyai berbilang antara muka, setiap satu dengan titik akhirnya sendiri yang mewakili fungsi peranti kepada hos. Antara muka dalam konfigurasi mungkin mempunyai set ciri alternatif; menukar set disokong oleh protokol. Untuk menyokong pemacu adaptif, deskriptor peranti dan antara muka mempunyai medan kelas, subkelas dan protokol. Pemindahan data mungkin melalui salah satu daripada empat jenis pemindahan (lihat di atas). Untuk titik akhir yang membenarkan jenis pemindahan yang berbeza, hanya satu daripadanya tersedia selepas konfigurasi. Pengurusan tenaga ialah ciri USB yang sangat maju. Untuk peranti berkuasa bas, kuasa adalah terhad. Mana-mana peranti yang disambungkan tidak boleh menarik lebih daripada 100 mA dari bas. Arus pengendalian (tidak lebih daripada 500 mA) diisytiharkan dalam konfigurasi, dan jika hab tidak dapat memberikan arus yang diisytiharkan kepada peranti, ia tidak dikonfigurasikan dan oleh itu tidak boleh digunakan. Peranti USB mesti menyokong penggantungan (Mod Digantung), di mana penggunaan semasanya tidak melebihi 500 μA. Peranti harus digantung secara automatik apabila aktiviti bas berhenti. Peluang Bangun Jauh membenarkan peranti yang digantung memberi isyarat kepada hos yang mungkin juga berada dalam keadaan digantung. Keupayaan bangun jauh diterangkan dalam konfigurasi peranti. Ciri ini mungkin dilumpuhkan semasa konfigurasi. Hab dalam USB, ia melakukan pensuisan isyarat dan bekalan kuasa, dan juga memantau status peranti yang disambungkan kepadanya, memberitahu hos perubahan. Hab terdiri daripada dua bahagian pengawal (Pengawal Hab) dan pengulang (Pengulang Hab). Pengulang ialah kunci terurus yang menghubungkan port output ke port input. Ia mempunyai cara untuk menyokong penetapan semula dan penggantungan isyarat. Pengawal mengandungi daftar untuk berinteraksi dengan hos. Akses kepada daftar dijalankan oleh arahan khusus untuk mengakses hab. Perintah tersebut membolehkan anda mengkonfigurasi hab, mengurus port hiliran dan memantau statusnya. Pelabuhan hiliran hab boleh berada dalam keadaan berikut: Dikuasai (^(power off) tiada kuasa dibekalkan ke port (hanya mungkin untuk hab yang bertukar pemakanan). Penampan keluaran diletakkan dalam keadaan impedans tinggi dan isyarat input diabaikan. Terputus (terputus) port tidak memberi isyarat dalam kedua-dua arah, tetapi dapat mengesan peranti yang disambungkan (dengan tiada keadaan SEO dalam 2,5 µs). Kemudian pelabuhan masuk ke negeri ini Kurang Upaya, dan mengikut tahap isyarat input {DiffO atau Perbezaan1 berkemampuan untuk terbiar) ia menentukan kelajuan peranti yang disambungkan. sKurang Upaya (dilumpuhkan) port hanya menghantar isyarat set semula (atas arahan daripada pengawal), isyarat daripada port (kecuali untuk pengesanan pemotongan) tidak diterima. Selepas pengesanan perjalanan (keadaan 2,5 µs SEO) pelabuhan masuk ke negeri Putuskan sambungan, dan jika penutupan dikesan oleh hab "tidur", isyarat akan dihantar kepada pengawal Teruskan. w Didayakan (Didayakan) Port menghantar isyarat dalam kedua-dua arah. Atas arahan pengawal atau apabila ralat bingkai dikesan, port memasuki keadaan Kurang Upaya, dan apabila pengesanan perjalanan ke negeri itu Putuskan sambungan. Digantung (digantung) Port menghantar isyarat untuk memasuki keadaan berhenti (mod "tidur"). Jika hab berada dalam keadaan aktif, isyarat melalui port tidak dihantar ke mana-mana arah. Walau bagaimanapun, hab "tidur" melihat isyarat perubahan keadaan bagi port yang tidak dilarang, memberikan isyarat "bangun" daripada peranti yang diaktifkan walaupun melalui rantaian hab "tidur". Keadaan setiap port dikenal pasti oleh pengawal hab menggunakan daftar berasingan. Terdapat daftar biasa, bit yang mencerminkan fakta perubahan dalam keadaan setiap port (ditetapkan semasa EOF). Ini membolehkan pengawal hos mengetahui dengan cepat keadaan hab, dan jika perubahan dikesan oleh transaksi khas, semak keadaan. 1.4. Pengawal hos Komputer hos berkomunikasi dengan peranti melalui pengawal. Tuan rumah mempunyai tanggungjawab berikut: pengesanan sambungan dan pemutusan sambungan peranti USB; manipulasi aliran kawalan antara peranti dan hos; pengurusan aliran data; pengumpulan statistik; memastikan penjimatan tenaga oleh unit kawalan yang disambungkan. Perisian sistem pengawal menguruskan interaksi antara peranti dan perisiannya yang dijalankan pada komputer hos untuk berunding: penomboran dan konfigurasi peranti; pemindahan data isokron; pemindahan data tak segerak; pengurusan tenaga; maklumat pengurusan peranti dan bas. Jika boleh, perisian USB menggunakan perisian sistem sedia ada hos, seperti Pengurusan Kuasa Lanjutan, untuk pengurusan kuasa. 2. IEEE 1394-FireWire Standard Bas Bersiri Prestasi Tinggi, secara rasmi dinamakan IEEE 1394, telah diterima pakai pada tahun 1995. Matlamatnya adalah untuk mencipta bas yang tidak kalah dengan bas selari standard hari ini, sambil mengurangkan kos dengan ketara dan meningkatkan kemudahan sambungan (disebabkan oleh peralihan kepada antara muka bersiri). Standard berasaskan bas kawat api, digunakan oleh Apple Computer sebagai alternatif murah kepada SCSI dalam komputer Macintosh dan PowerMac. Nama FireWire kini digunakan untuk pelaksanaan IEEE 1394 dan wujud bersama dengan singkatan 1394. Faedah FireWire sebelum bas bersiri lain: s? Pelbagai fungsi: bas menyediakan komunikasi digital untuk sehingga 63 peranti tanpa menggunakan peralatan tambahan (hab). Peranti kamkoder digital, pengimbas, pencetak, kamera untuk persidangan video, pemacu cakera boleh bertukar-tukar data bukan sahaja dengan PC, tetapi juga antara satu sama lain. FireWire, yang dimulakan oleh VESA, juga diletakkan untuk "rangkaian rumah". Kadar bit yang tinggi dan pemindahan isokronis membolehkan walaupun pada tahap awal (100 Mbps) menghantar serentak dua saluran video (30 bingkai sesaat) kualiti siaran dan isyarat audio stereo dengan kualiti CD. s§ Kos komponen dan kabel yang rendah. si Mudah dipasang dan digunakan. FireWire memanjangkan sistem pnp. Peranti dikenali dan dikonfigurasikan secara automatik apabila dihidupkan/dimatikan. Dikuasakan bas (arus sehingga 1,5 A) membolehkan alat kawalan jauh berkomunikasi dengan sistem walaupun kuasanya dimatikan. Bukan sahaja PC boleh mengawal bas dan peranti lain, tetapi juga peranti "pintar" lain, seperti VCR. 2.1. Struktur dan interaksi peranti bas Piawaian 1394 mentakrifkan dua kategori bar bas: bar bas kabel dan bar bas silang. (Pesawat belakang). Di bawah tayar silang biasanya merujuk kepada antara muka selari yang menyambungkan subsistem dalaman peranti yang disambungkan kepada kabel 1394. Tidak seperti USB, yang dikawal oleh pengawal hos tunggal, piawaian 1394 membenarkan peranti peer-to-peer disambungkan pada rangkaian. Rangkaian mungkin terdiri daripada berbilang bas yang disambungkan oleh jambatan. Dalam bas yang sama, peranti disambungkan dengan menyambungkan kabel tanpa menggunakan peranti tambahan. Jambatan ialah peranti pintar khas. Kad antara muka untuk bas FireWire untuk PC ialah jambatan PCI 1394. Mengalamatkan sehingga 63 peranti pada setiap bas, dialamatkan oleh medan ID nod 6-bit. Medan pengecam bas 10-bit membenarkan sehingga 1023 jambatan digunakan dalam sistem, menghubungkan bas pelbagai jenis. bas kabel ialah rangkaian yang terdiri daripada nod dan jambatan kabel. Topologi fleksibel membolehkan anda membina rangkaian yang menggabungkan seni bina pokok dan rantai (Gamb. 7.9). Setiap nod biasanya mempunyai tiga penyambung peer-to-peer. Banyak pilihan sambungan peranti dibenarkan dengan sekatan berikut: ssi antara mana-mana pasangan nod boleh tidak lebih daripada 16 segmen kabel; panjang segmen kabel standard tidak boleh melebihi 4,5 m; Jumlah panjang kedua kabel tidak boleh melebihi 2 m (penggunaan kabel yang lebih baik membolehkan anda melemahkan had ini). Sesetengah peranti mungkin hanya mempunyai satu penyambung, mengehadkan pilihan lokasinya. Standard membenarkan sehingga 27 penyambung pada satu peranti.
Piawaian ini menyediakan sambungan nod menggunakan kabel 6 wayar yang disertakan dalam perisai biasa. Dua pasangan berpintal digunakan untuk penghantaran isyarat (berasingan untuk penerima dan pemancar), dua wayar digunakan untuk peranti kuasa (8-40 V, sehingga 1,5 A). Untuk pengasingan galvanik antara muka, pengubah digunakan (voltan pengasingan pengasingan sehingga 500 V) atau kapasitor (dalam peranti murah dengan voltan pengasingan sehingga 60 V berbanding wayar biasa). Rajah 7.10 memberikan idea tentang penyambung. 700. Sesetengah peranti (kamkoder Sony DCRVX1000 dan DCR-VX1000, serta DHR-4 DVCR) hanya mempunyai satu penyambung XNUMX-pin yang lebih kecil dengan litar isyarat sahaja. Peranti ini disambungkan ke bas melalui kabel penyesuai khas sahaja sebagai peranti terminal (walaupun penyesuai pembahagi khas boleh digunakan). Piawaian 1394 mentakrifkan tiga kemungkinan frekuensi untuk memberi isyarat melalui kabel: 98,304, 196,608, dan 393,216 Mbps, yang dibundarkan kepada 100, 200 dan 400 Mbps. Frekuensi dalam piawaian ditetapkan sebagai S100, S200 и S400 masing-masing. Peranti pengguna biasanya menyokong S100, kebanyakan penyesuai membenarkan S200. Peranti yang direka untuk kelajuan berbeza boleh disambungkan ke bas yang sama. Pertukaran akan berlaku pada kelajuan minimum untuk semua nod aktif. Walau bagaimanapun, jika pengawal hos melaksanakan topologi dan peta kelajuan (Topologi_Mac и Peta_Laju), adalah mungkin untuk menggunakan beberapa frekuensi dalam satu bas, mengikut keupayaan pasangan tertentu yang terlibat dalam pertukaran. Sistem ini membenarkan sambungan dinamik (panas) dan memutuskan sambungan peranti. Pengecam yang boleh disambungkan peranti ditetapkan secara automatik, tanpa campur tangan pengguna. Perubahan topologi (komposisi peranti bersambung) dijejaki secara automatik oleh bas dan dihantar ke perisian kawalan. Protokol IEEE 1394 Protokol 1394 dilaksanakan pada tiga peringkat (Rajah 7.11). Lapisan Transaksi menukarkan paket kepada data yang diberikan kepada aplikasi dan sebaliknya. Ia melaksanakan protokol tindak balas permintaan yang mematuhi ISO/IEC 13213:1994 (ANSI/IEEE 1212, edisi 1994), seni bina CSR (Kawalan dan Daftar Status) untuk bas mikrokomputer (baca, tulis, kunci). Ini memudahkan untuk menghubungkan bas 1394 ke bas selari standard. Lapisan Pautan membentuk paket daripada data lapisan fizikal dan melakukan transformasi songsang. Ia menyediakan pertukaran nod dengan datagram dengan pengakuan. Lapisan bertanggungjawab untuk menghantar paket dan menguruskan pemindahan isokron. Lapisan Fizikal menjana dan menerima isyarat bas. Ia menyediakan permulaan dan timbang tara, dengan mengandaikan bahawa hanya satu pemancar yang aktif pada bila-bila masa. Lapisan melepasi aliran data dan tahap isyarat bas bersiri ke lapisan yang lebih tinggi. Di antara tahap ini, pengasingan galvanik adalah mungkin, di mana litar mikro lapisan fizikal dikuasakan daripada bas. Pengasingan galvanik adalah perlu untuk mengelakkan gelung wayar biasa parasit yang boleh muncul melalui wayar bumi pelindung bekalan kuasa. Perkakasan FireWire biasanya terdiri daripada dua cip transceiver lapisan fizikal khusus. Pemancar PHY dan jambatan penghubung bas Cip LINK. Komunikasi antara mereka adalah mungkin, contohnya, melalui antara muka IBM-Apple LINK-PHY. Litar mikro lapisan komunikasi melaksanakan semua fungsi lapisannya dan beberapa fungsi lapisan transaksi, lapisan transaksi selebihnya dilakukan dalam perisian.
Penyambung Rajah 7.11. Struktur tiga lapisan FireWire Pengurusan bas Protokol 1394 mempunyai mekanisme yang fleksibel untuk menguruskan komunikasi antara peranti yang berbeza. Ini tidak memerlukan kehadiran PC atau pengawal bas lain pada bas. Pengurusan merangkumi tiga perkhidmatan: tuan basikal, menghantar siaran permulaan kitaran (diperlukan untuk pertukaran isokron). pengurus sumber isokron, jika mana-mana nod menyokong pertukaran isokronus (untuk video digital dan audio). Pengawal bas pilihan (Induk Bas) ia boleh menjadi PC atau DVCR penyuntingan. Semasa penetapan semula, struktur bas ditentukan, alamat fizikal diberikan kepada setiap nod, dan induk gelung, pengurus sumber isokron dan pengawal bas ditimbangtarakan. Satu saat selepas tetapan semula, semua sumber tersedia untuk digunakan kemudian. Kelebihan utama bas ialah tidak memerlukan pengawal. Mana-mana peranti pemancar boleh menerima jalur trafik isokron dan mula menghantar pada isyarat kawalan autonomi atau jauh, penerima akan "mendengar" maklumat ini. Dengan kehadiran pengawal (PC), perisian yang sepadan boleh mengawal operasi peranti, menyedari, sebagai contoh, studio penyuntingan video bukan linear digital. Pengangkutan data isokron Pengangkutan bas Isochronous 1394 menyediakan daya pemprosesan yang terjamin dan kependaman terhad untuk penghantaran berkelajuan tinggi melalui berbilang saluran. Pengurus sumber isokron mengandungi daftar BANDWIDTH^TERSEDIA, yang menentukan ketersediaan jalur lebar yang tinggal untuk nod dengan penghantaran isokron. Setelah ditetapkan semula, nod yang baru muncul dengan penghantaran isokron meminta peruntukan lorong. Video digital, contohnya, memerlukan lebar jalur 30 Mbps (25 Mbps untuk data video dan 3-4 Mbps untuk pengepala audio, penyegerakan dan paket). Lebar jalur diukur dalam unit peruntukan khas, yang mana terdapat 125 dalam kitaran 6144 milisaat. Satu unit mengambil masa kira-kira 20 ns, yang sepadan dengan masa yang diperlukan untuk menghantar satu kuadlet (Quadlet) pada 1600 Mbps. Quadlet (perkataan 32-bit) ialah unit pemindahan data pada bas. 25 ms kitaran dikhaskan untuk trafik tak segerak, jadi nilai awal daftar selepas penetapan semula ialah 4915 unit. DALAM S100 peranti video digital meminta kira-kira 1800 unit, in S200 kira-kira 900. Jika jalur yang sepadan tidak tersedia, peranti yang meminta akan mengulangi permintaan secara berkala. Pengurus sumber isokron memberikan setiap nod isokron nombor saluran (0-63) daripada yang tersedia (daftar CHANNELS_AVAILABLE). Ia adalah pengecam pakej isokron. Apabila pertukaran isokronus menjadi tidak diperlukan untuk nod, ia mesti melepaskan lebar jalur dan nombor salurannya. Maklumat kawalan ditukar melalui saluran tak segerak. 2.2. Sinonim dan sambungan standard IEEE 1394 Bas IEEE 1394 mempunyai banyak alias: IEEE 1394-1995 Standard untuk Bas Bersiri Prestasi Tinggi ialah nama penuh dokumen yang menerangkan standard yang sedang berkuat kuasa. FireWire ialah tanda dagangan pelaksanaan IEEE-1394 oleh Apple Computer, Inc. P1394 ialah nama versi awal IEEE-1394 (sebelum diterima pakai pada Disember 1995). DigitalLink ialah tanda dagangan Sony Corporation yang digunakan merujuk kepada pelaksanaan IEEE-1394 dalam kamera digital. Sambungan MultiMedia ialah nama yang digunakan dalam logo Persatuan Perdagangan Bas Bersiri Prestasi Tinggi 1394 (1394TA). Memandangkan Apple telah membangunkan konsep FireWire sejak tahun 1986, nama FireWire adalah sinonim yang paling biasa untuk IEEE 1394. Sebagai tambahan kepada piawaian utama IEEE 1394-1995, terdapat beberapa pengubahsuaian padanya: 1394a dianggap sebagai dokumen yang bersih, mengisi beberapa jurang dalam piawaian asal dan mempunyai perubahan kecil (seperti operasi tetapan semula yang lebih pantas pada bas). Produk 1394a adalah serasi ke belakang dengan peranti yang dikeluarkan sebelum penggunaan standard utama. Versi ini diperkenalkan untuk meningkatkan kelajuan kepada 800 Mbps dan lebih tinggi, versi berkelajuan tinggi juga disertakan dalam 1394b. 1394.1 mentakrifkan penyambung 4 wayar dan menetapkan standard untuk jambatan bas. 1394.2 dimaksudkan sebagai piawai untuk menyambungkan sekumpulan stesen dengan kadar pertukaran 1 Gb / s dan lebih tinggi, tidak serasi dengan 1394. Piawaian ini berpunca daripada IEEE 1596 SCI (Scalable Coherent Interface) untuk superkomputer dan kadangkala dirujuk sebagai Ekspres Bersiri atau SILite. Antara muka isyarat 1394.2 adalah serupa dengan FCAL dan membenarkan topologi cincin, dilarang oleh piawaian 1394. 2.3. Perbandingan FireWire dan USB Antara muka bersiri FireWire dan USB, walaupun mempunyai ciri biasa, pada dasarnya adalah teknologi yang berbeza. Kedua-dua bas membenarkan sambungan mudah bagi sejumlah besar PU (127 untuk USB dan 63 untuk FireWire), membenarkan menukar dan menghidupkan/mematikan peranti semasa sistem berjalan. Topologi kedua-dua bas agak hampir. Hab USB adalah sebahagian daripada CC; kehadiran mereka tidak dapat dilihat oleh pengguna. Kedua-dua bas mempunyai talian kuasa peranti, tetapi kapasiti pengendalian kuasa untuk FireWire jauh lebih tinggi. Kedua-dua bas menyokong PnR (Konfigurasi Auto Hidup/Mati) dan menghapuskan masalah kekurangan alamat, saluran DMA dan gangguan. Terdapat perbezaan dalam lebar jalur dan pengurusan bas. USB tertumpu pada PU yang disambungkan ke PC. Penghantaran isochronousnya hanya membenarkan isyarat audio digital dihantar. Semua penghantaran dikawal secara berpusat dan PC adalah nod kawalan yang diperlukan pada akar struktur pokok bas. Sambungan beberapa PC dengan bas ini tidak dimaksudkan. FireWire tertumpu pada pertukaran intensif antara mana-mana peranti yang disambungkan kepadanya. Trafik isokron membolehkan anda menghantar video "langsung". Bas tidak memerlukan kawalan terpusat daripada PC. Anda boleh menggunakan bas untuk menggabungkan beberapa PC dan PU ke dalam rangkaian tempatan. Peranti video dan audio digital baharu mempunyai penyesuai 1394 terbina dalam. Sambungan FireWire bagi peranti analog dan digital tradisional (pemain, kamera, monitor) boleh dilakukan melalui penyesuai-penukar antara muka dan isyarat. Kabel dan penyambung FireWire standard menggantikan banyak sambungan yang berbeza antara peranti elektronik pengguna dan PC. Jenis isyarat digital yang berbeza dimultiplekskan ke dalam satu bas. Tidak seperti rangkaian Ethernet, aliran data masa nyata berkelajuan tinggi melalui FireWire tidak memerlukan protokol tambahan. Di samping itu, terdapat kemudahan timbang tara yang menjamin akses kepada bas dalam masa tertentu. Penggunaan jambatan dalam rangkaian FireWire membolehkan anda mengasingkan trafik kumpulan nod antara satu sama lain. 7.3. ACCESS. Antara muka bas dan PC bas bersiri AKSES.Bas (Bas Aksesori), yang dibangunkan oleh DEC, ialah bas untuk interaksi komputer dengan aksesorinya, contohnya, monitor (saluran VESA DDC), bekalan kuasa pintar (Bateri Pintar), dll. Bas membenarkan dua isyarat dan dua wayar bekalan kuasa (12 V, 500 mA) menyambung sehingga 14 peranti I/O, panjang bas boleh mencapai 8 m Asas perkakasan adalah antara muka PC, yang dicirikan oleh kemudahan pelaksanaan, tetapi walaupun dibandingkan dengan USB, rendah prestasi. Di atas protokol perkakasan PC untuk ACCESS.Bus terdapat protokol perisian asas yang mana protokol bagi peranti bersambung tertentu berinteraksi. Protokol menyediakan sambungan / pemutusan sambungan peranti tanpa but semula OS. Tujuan isyarat penyambung ACCESS.Bus, yang dicadangkan oleh VESA, diberikan dalam Jadual. 7.3.
antara muka KEPADA, dibangunkan oleh Philips, baru-baru ini muncul dalam PC dan digunakan sebagai bas tambahan dalaman papan sistem untuk berkomunikasi dengan memori pengenalan tidak meruap bagi komponen yang dipasang (DIMM memori). Bas ini sangat mudah untuk melaksanakan dua talian isyarat yang berfungsi dengan perisian. Untuk tujuan yang dimaksudkan, bas ini pada masa ini hanya digunakan oleh BIOS semasa menentukan perkakasan, tetapi penggunaan memori konfigurasi boleh tulis membuka peluang baharu untuk memautkan perisian ke sistem tertentu (lebih tepat, modul yang dipasang) dan ... untuk virus . Kaedah akses perisian ke bas belum lagi diseragamkan, tetapi jika dikehendaki, ia boleh "dikira" dengan mengkaji dokumentasi untuk chipset.
Antara muka bersiri AS menyediakan pemindahan data dua arah antara sepasang peranti menggunakan dua isyarat: data SDA (Data Bersiri) dan jam SCL (Jam Bersiri). Dua peranti terlibat dalam pertukaran terkemuka (Guru) и hamba. Setiap daripada mereka boleh bertindak sebagai pemancar, meletakkan bit maklumat pada baris SDA, atau penerima. Protokol pertukaran digambarkan dalam rajah. 7.12. Penyegerakan ditetapkan oleh pengawal induk. Barisan data dwiarah dengan output "pengumpul terbuka" dikawal oleh kedua-dua peranti secara bergilir-gilir. Kekerapan pertukaran (tidak semestinya tetap) dihadkan dari atas sebanyak 100 kHz untuk mod standard dan 400 kHz untuk mod berkelajuan tinggi, yang membolehkan penganjuran pelaksanaan kawalan perisian bagi pengawal antara muka. Mulakan sebarang keadaan operasi Start dicetuskan oleh peralihan tinggi ke rendah isyarat SDA apabila SCL tinggi. Operasi selesai dengan memindahkan isyarat SDA dari tahap rendah ke tahap tinggi dengan keadaan SCL tinggi Berhenti. Semasa menghantar data, keadaan talian SDA hanya boleh berubah apabila SCL rendah, bit data dikotak dengan tepi SCL positif. Setiap bingkai terdiri daripada 8 bit data yang dijana oleh pemancar (bit paling ketara MSB ialah dihantar dahulu), selepas itu pemancar melepaskan talian data untuk satu kitaran untuk menerima pengakuan . Penerima semasa kitaran kesembilan membentuk sifar Ack pengesahan sedikit. Selepas bit pengakuan telah dihantar, penerima boleh menangguhkan penghantaran seterusnya dengan menahan talian SCL rendah. Penerima juga boleh memperlahankan bas pada tahap penerimaan setiap bit dengan mengekalkan SCL rendah selepas roll-offnya dijana oleh pemancar. Setiap hamba mempunyai alamat sendiri, yang lalai kepada 7 bit. Alamat A[6:0] dihantar oleh induk dalam bit [7:1] bait pertama, bit 0 mengandungi tanda operasi R1U(R1/U=1 dibaca, RW=Q -rekod). Alamat 7-bit mengandungi dua bahagian: 4 bit atas A[6:3] membawa maklumat tentang jenis peranti (contohnya, untuk EEPROM 1010), dan 3 bit yang lebih rendah A[0:2] tentukan bilangan peranti jenis ini. Banyak litar mikro dengan antara muka PC mempunyai tiga input alamat, dengan menukarnya ke tahap logik 1 dan 0, alamat yang diperlukan ditetapkan. Beberapa nilai alamat penuh dikhaskan (Jadual 7.4). Panggilan semua membolehkan peranti bangun untuk mengumumkan dirinya dalam cara penyiaran. Bait Start direka untuk menarik perhatian pemproses kepada antara muka, jika ia disusun dalam peranti dalam cara perisian (bukan perkakasan). Sehingga bait ini diterima, mikropengawal peranti tidak meninjau status dan tidak memantau isyarat antara muka. Apabila menggunakan pengalamatan 10-bit, bit [2:1] mengandungi bahagian tinggi alamat, dan 8 bit rendah akan dipindahkan dalam bait seterusnya jika tanda RW=0. Alamat peranti hamba dan jenis panggilan ditetapkan oleh pengawal apabila pertukaran dimulakan. Pertukaran memori digambarkan dalam Rajah. 7.13. Di sini SA[0:2] alamat peranti, DA[0:7] alamat data, D[0:7] data, W tulis bendera (0), R baca bendera (1).
Setelah memenuhi syarat Mulakan, pengawal menghantar bait yang mengandungi alamat peranti dan petunjuk operasi rw, dan menunggu pengesahan. Pada operasi tulis mesej seterusnya daripada pengawal ialah alamat 8-bit sel yang sedang ditulis, diikuti dengan bait data (untuk litar mikro dengan kapasiti memori lebih daripada 256 bait, alamat sel dihantar dalam dua bait). Setelah menerima pengesahan, pengawal menamatkan gelung dengan syarat berhenti, dan peranti yang dialamatkan mungkin memulakan kitaran tulis dalamannya semasa ia tidak bertindak balas kepada isyarat antara muka. Pengawal menyemak sama ada peranti sudah sedia dengan menghantar arahan tulis (bait alamat peranti) dan menghuraikan bit pengesahan, kemudian membentuk syarat Berhenti. Jika peranti bertindak balas dengan bit pengakuan, maka ia telah melengkapkan gelung dalamannya dan bersedia untuk operasi seterusnya. Operasi baca dimulakan dengan cara yang sama seperti rekod, tetapi dengan atribut RW=\. Anda boleh membaca di alamat yang diberikan, di alamat semasa, atau secara berurutan. Alamat semasa disimpan dalam kaunter dalaman peranti hamba, ia mengandungi alamat sel yang terlibat dalam operasi terakhir meningkat sebanyak satu. Setelah menerima arahan baca, peranti memberikan bit pengakuan dan menghantar bait data yang sepadan dengan alamat semasa. Pengawal boleh bertindak balas dengan pengakuan, maka peranti akan menghantar bait seterusnya (baca bersiri). Jika pengawal bertindak balas kepada bait data yang diterima dengan syarat berhenti, operasi baca tamat (kes membaca di alamat semasa). Pengawal menetapkan alamat permulaan untuk membaca dengan operasi tulis tiruan, di mana bait alamat peranti dan bait alamat sel dihantar, dan selepas menerima bait alamat, keadaan terbentuk semula Start dan alamat peranti dihantar, tetapi dengan petunjuk operasi baca. Beginilah cara bacaan sel arbitrari (atau jujukan sel) dilaksanakan. Antara muka membenarkan pengawal menggunakan sepasang isyarat untuk mengakses mana-mana daripada 8 peranti daripada jenis yang sama yang disambungkan ke bas ini dan mempunyai alamat unik (Gamb. 7.14). Jika anda perlu menambah bilangan peranti, anda boleh menyambungkan kumpulan. Dalam kes ini, adalah mungkin untuk menggunakan kedua-dua isyarat SCL biasa dan isyarat SDA berasingan (dua arah), serta isyarat SDA biasa dan isyarat SCL satu arah yang berasingan. Untuk mengakses salah satu daripada beberapa litar mikro (atau peranti) yang tidak mempunyai pin untuk menetapkan alamatnya sendiri, pemisahan talian SCL (atau SDA) juga digunakan. Protokol PC membenarkan berbilang pengawal untuk berkongsi bas yang sama dengan mengesan perlanggaran dan timbang tara. Fungsi ini dilaksanakan dengan agak mudah: jika dua pemancar cuba menetapkan tahap isyarat logik yang berbeza pada talian SDA, maka yang menetapkan tahap rendah akan "menang". Pemancar memantau tahap isyarat yang dikawal olehnya dan, jika percanggahan dikesan (mengirimkan tahap tinggi, tetapi "melihat" yang rendah), menolak penghantaran selanjutnya. Peranti boleh memulakan pertukaran hanya dalam keadaan pasif isyarat. Perlanggaran boleh berlaku hanya apabila cuba memulakan pertukaran pada masa yang sama, sebaik sahaja konflik dikesan, pemancar "kalah" akan dimatikan, dan yang "menang" akan terus berfungsi.
Lampiran A. Kejuruteraan sistem komputer serasi PC IBM Di sini interaksi program dengan penyesuai antara muka dipertimbangkan. Maklumat ringkas tentang seni bina PC diberikan. Organisasi memori dan ruang I/O, sistem gangguan, dan akses ingatan terus diterangkan. Maklumat yang lebih terperinci boleh didapati dalam buku "Perkakasan IBM PC. Ensiklopedia" ("Peter", 1998). A.1. ruang ingatan Struktur logik memori PC ditentukan oleh sistem pengalamatan pemproses keluarga x86. Pemproses 8086/88 yang digunakan dalam PC IBM awal mempunyai ruang alamat 1 MB (20 bit bas alamat). Bermula dengan pemproses 80286, bas alamat dilanjutkan kepada 24 bit, kemudian (386DX, 486, Pentium) kepada 32, dan akhirnya kepada 36 bit (Pentium Pro, Pentium II). Dalam mod pemproses sebenar yang digunakan dalam DOS, hanya 1 MB memori tersedia secara rasmi. Walau bagaimanapun, disebabkan pepijat emulasi pemproses 8086 dalam mod sebenar, 80286 dan pemproses yang lebih tinggi mempunyai alamat maksimum yang tersedia lOFFEFh, iaitu (64K-16) bait lebih banyak. Kawasan lOOOOOh-lOFFEFh dipanggil Kawasan Memori Tinggi (HMA). Sebahagian daripada OS mod sebenar dan program pemastautin kecil diletakkan di dalamnya. Untuk keserasian penuh dengan pemproses 8086/88, terdapat gerbang bas alamat A20 PintuA20, yang sama ada menghantar isyarat daripada pemproses, atau secara paksa menetapkan semula talian A20 bas sistem alamat. Penerbitan: cxem.net
Cara Baharu untuk Mengawal dan Memanipulasi Isyarat Optik
05.05.2024 Papan kekunci Seneca Prime
05.05.2024 Balai cerap astronomi tertinggi di dunia dibuka
04.05.2024
▪ Sistem cip tunggal Ambarella S3L
▪ bahagian tapak Komunikasi radio awam. Pemilihan artikel ▪ pasal Mud Raiders. Ungkapan popular ▪ artikel Mengapa nombor bukan pusingan dipilih untuk jarak maraton? Jawapan terperinci ▪ pasal Barli. Penjagaan kesihatan ▪ artikel Pensintesis isyarat sinusoidal. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik ▪ artikel awalan transverter VHF. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web
www.diagram.com.ua |
Lihat artikel lain bahagian 
Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:
Semua bahasa halaman ini