Почему многие современные устройства подключаются через порты usb

Порты COM и USB

Порты – устройства, через которые компьютер может обмениваться информацией с внешним оборудованием. Строго говоря, сами порты – это микросхемы, находящиеся внутри компьютера, а на заднюю стенку системного блока выведены подключенные к ним разъемы (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Разъемы портов.

Сначала в компьютерах появился последовательный (serial) порт. Иначе он называется COM-порт или RS-232. К COM-порту подключают кабель, состоящий из нескольких проводов, оканчивающийся 9-штырьковым разъемом. Информация через этот порт передается в виде последовательности электрических импульсов. По одному проводу (Tx) компьютер передает информацию внешнему устройству, а по другому (Rx) – принимает.

Стандарт RS-232 остается неизменным уже более десяти лет. На материнской плате компьютера предусмотрено два последовательных порта – COM1 и COM2. На задней стенке любого системного блока присутствует хотя бы один разъем последовательного порта (COM1). Второй порт (COM2) в современных компьютерах обычно просто не выведен на заднюю стенку, хотя на материнской плате соединительная колодка для него сделана.

Подключать устройства к последовательному порту рекомендуется, пока компьютер выключен. На практике это требование обычно игнорируют, что иногда приводит к выходу из строя или подключаемого устройства, или самого порта.

Параметры COM-портов можно настроить следующим образом.

1. Запустите Диспетчер устройств. Для этого нажмите кнопку Пуск и выберите пункт Панель управления. Дважды щелкните кнопкой мыши на значке Система. На вкладке Оборудование нажмите кнопку Диспетчер устройств.

2. Дважды щелкните на пункте Порты COM и LPT.

3. Выберите порт, параметры которого нужно изменить, и выполните команду Свойства. Откроется окно Свойства: Последовательный порт (СОМ2) (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Параметры порта.

На вкладке Параметры порта окна Свойства: Последовательный порт (СОМ2) доступно несколько параметров. Из них нам может понадобиться первый параметр Скорость (бит/с), определяющий, с какой скоростью порт способен передавать и принимать данные. По умолчанию задано значение 9600 бит/с. Предполагается, что с такой скоростью способно работать любое устройство, подключаемое к порту. Однако многие современные устройства, в том числе модемы и data-кабели для сотовых телефонов, могут обмениваться данными с компьютером с гораздо большей скоростью. Поэтому, если при низкой скорости передачи подключенное устройство работает устойчиво, можно попробовать увеличить значение до 57 600 или 115 200 бит/с – данные будут передаваться гораздо быстрее.

4. Выберите из списка нужное значение скорости порта и нажмите кнопку OK.

Остальные настройки последовательных портов обычно изменять не нужно. Вернуть все настройки порта к первоначальным значениям можно, нажав кнопку Восстановить умолчания.

Порты шины USB (universal serial bus – универсальная последовательная шина) обязательно присутствуют в любом современном компьютере (см. рис. 1.2). Этот стандарт подключения внешних устройств постепенно пришел на смену последовательному порту. Данные здесь, как и через COM-порт, передаются по двум проводам. По третьему проводу на подключаемые устройства подается напряжение питания +5 В.

Максимальная скорость обмена данными через порт USB почти в 1000 раз выше, чем через последовательный порт. Правда, при подключении телефона, который является большим «тугодумом», это несущественно. Важнее то, что стандартом гарантирована возможность «горячего», во время работы компьютера, подключения устройств к портам USB. Кроме того, USB-порты не требуют настройки. В Диспетчере устройств отображаются сведения о токе, который потребляет каждое устройство, подключенное к USB-портам.

Существует три типа разъемов USB, различающиеся только формой и размером (рис. 1.5).

«Обычный», плоский разъем типа A служит для подключения кабеля к компьютеру. Таким же разъемом оснащены миниатюрные адаптеры, которые вставляются непосредственно в порт USB на системном блоке. Особенно удобно подключать такой адаптер, когда дополнительные порты выведены на переднюю панель системного блока. Если на передней панели разъемов USB нет, а подбираться к задней стенке компьютера каждый раз затруднительно, поможет кабель-удлинитель с разъемами типа А на обоих концах.

Рис. 1.5. Разъемы USB.

Разъем типа B используют для соединения кабеля с периферийными устройствами: принтерами и модемами.

Для подключения к портативным устройствам (телефонам, камерам) применяют разъем мини-USB или мини-B.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Компьютерная Энциклопедия

Вы здесь: Главная USB Применение шины USB Применение USB

Архитектура ЭВМ

Базовая организация ЭВМ
Процессор
Память. Нижний уровень
Память. Верхний уровень
Ввод-вывод
Кодирование символов

Компоненты ПК

Устройства вывода информации
Процессоры
Системные платы
BIOS: базовая система ввода-вывода
Оперативная память
Накопители на жёстких дисках
Видеоадаптеры
Устройства оптического хранения данных
Аудиоустройства

Интерфейсы

Мини блог

Операционные системы
IT
Сетевые технологии

Самое читаемое

Арифметико логическое устройство (АЛУ)
Страничный механизм в процессорах 386+. Механизм трансляции страниц
Организация разделов на диске
Диск Picture CD
White Book/Super Video CD
Прямой доступ к памяти, эмуляция ISA DMA (PC/PCI, DDMA)
Карты PCMCIA: интерфейсы PC Card, CardBus
Таблица дескрипторов прерываний
Разъемы процессоров
Интерфейс Slot A

Применение USB

Подробности Родительская категория: USB Категория: Применение шины USB

Благодаря универсальности и способности эффективно передавать разнородный трафик шина USB применяется для подключения к PC самых разнообразных устройств. Она призвана заменить традиционные порты PC — COM и LPT, а также порты игрового адаптера и интерфейса MIDI. Спецификация USB 2.0 позволяет говорить и о подключении традиционных «клиентов» шин ATA и SCSI, а также захвате части ниши применения шины FireWire. Привлекательность USB придает возможность подключения/отключения устройств на ходу и возможность их использования практически сразу, без перезагрузки ОС. Удобна и возможность подключения большого количества (до 127) устройств к одной шине, правда, при наличии хабов. Хост-контроллер интегрирован во все современные системные платы. Выпускаются и карты расширения с контроллерами USB (обычно для шины PCI). Некоторое время повсеместное применение USB сдерживалось недостаточной активностью разработчиков ПО (производителей оборудования): просматривая перечни устройств, можно было видеть, что для всех указывается поддержка в Windows 98/SE/ME, а вот в графах Linux, MacOS, Unix и даже Windows 2000/NT часто стоят неприятные пометки N/A (Not Allowed — «не дозволено»). В настоящее время ситуация меняется (теперь возникают проблемы поиска драйверов для Windows 9x), но вопросы совместимости ПО иногда доставляют дополнительные хлопоты.

Для того чтобы система USB заработала, необходимо, чтобы были загружены драйверы хост-контроллера (или контроллеров, если их несколько). При подключении устройства к шине USB ОС Windows выдает сообщение «Обнаружено новое устройство» и, если устройство подключается впервые, предлагает загрузить для него драйверы. Многие модели устройств уже известны системе, и драйверы входят в дистрибутив ОС. Однако может потребоваться и драйвер изготовителя устройства, который должен входить в комплект поставки устройства, или его придется искать в Сети. К сожалению, не все драйверы работают корректно — «сырой» драйвер начальной версии, возможно, потребуется заменить более «правильным», чтобы устройство нормально опознавалось и хорошо работало. Но это общее горе пользователей любых устройств, а не только устройств для шины USB.

Перечислим основные области применения USB:

устройства ввода — клавиатуры, мыши, трекболы, планшетные указатели и т. п. Здесь USB предоставляет единый интерфейс для различных устройств. Целесообразность использования USB для клавиатуры в настольных ПК пока не очевидна (порты клавиатуры и мыши PS/2 есть на всех системных платах), хотя в паре с мышью USB (подключаемой к порту хаба, встроенного в клавиатуру) сокращается количество кабелей, тянущихся от системного блока к столу пользователя;
принтеры. USB 1.1 обеспечивает почти ту же скорость, что и LPT-порт в режиме ECP, но при использовании USB не возникает проблем с длиной кабеля и подключением нескольких принтеров к одному компьютеру (правда, требуются хабы). USB 2.0 позволит ускорить печать в режиме высокого разрешения за счет сокращения времени на передачу больших массивов данных. Однако существует проблема со старым ПО, которое непосредственно работает с LPTпортом на уровне регистров, — на принтер USB оно печатать не сможет;
сканеры. Применение USB позволяет отказаться от контроллеров SCSI или от занятия LPT-порта. USB 2.0 при этом позволяет еще и повысить скорость передачи данных;
аудиоустройства — колонки, микрофоны, головные телефоны (наушники). USB позволяет передавать потоки аудиоданных, достаточные для обеспечения самого высокого качества. Передача в цифровом виде от самого источника сигнала (микрофона со встроенным преобразователем и адаптером) до приемника и цифровая обработка в хост-компьютере позволяют избавиться от наводок, свойственных аналоговой передаче аудиосигналов. Использование USB-аудиокомпонентов позволяет в ряде случаев избавиться и от звуковой карты компьютера—аудиокодек (АЦП и ЦАП) выводится за пределы компьютера, а все функции обработки сигналов (микшер, эквалайзер и т. п.) реализуются центральным процессором чисто программно. Аудиоустройства могут и не иметь собственных колонок и микрофона, а ограничиться преобразователями и стандартными гнездами («джеками») для подключения обычных аналоговых устройств;
музыкальные синтезаторы и MIDI-контроллеры с интерфейсом USB. Шина USB позволяет компьютеру обрабатывать потоки множества каналов MIDI (пропускная способность традиционного интерфейса MIDI уже гораздо ниже возможностей компьютера);
фото- и видеокамеры. USB 1.1 позволяет передавать статические изображения любого разрешения за приемлемое время, а также передавать поток видеоданных (живое видео) с достаточной (25–30 кадров/с) частотой кадров только с невысоким разрешением или сильным сжатием данных, от которого, естественно, страдает качество изображения. USB 2.0 теоретически позволяет передавать поток видеоданных высокого разрешения без сжатия (и потери качества). С интерфейсом USB выпускают как камеры, так и устройства захвата видеосигнала и TV-тюнеры;
коммуникации. С интерфейсом USB выпускают разнообразные модемы, включая кабельные и xDSL, адаптеры высокоскоростной инфракрасной связи (IrDA FIR) — шина позволяет преодолеть предел скорости COM-порта (115,2 Кбит/с), не увеличивая загрузку центрального процессора. Выпускаются и сетевые адаптеры Ethernet, подключаемые к компьютеру по USB. Непосредственно (без дополнительных устройств) портами USB соединить между собой даже два компьютера нельзя — на одной шине может присутствовать лишь один хост-контроллер. Специальное устройство для связи пары компьютеров выглядит как «таблетка», врезанная в кабель USB с двумя вилками типа «A» на концах. Объединяющее устройство (USB Link) может располагаться и на системной плате компьютера, с выходом на внешний разъем, — в этом случае компьютеры соединяются просто кабелем, подключаемым к рядовому порту USB одного компьютера и порту USB Link другого. Коммуникационное ПО USB Link позволяет даже строить сеть на основе цепочки соединений по USB. Для соединения нескольких компьютеров в локальную сеть выпускаются специальные устройства, выполняющие коммутацию пакетов между компьютерами. Объединение более двух компьютеров осложняется и топологическими ограничениями USB: длина одного сегмента кабеля не должна превышать 5 м, а использовать хабы для увеличения дальности неэффективно (каждый хаб дает всего 5 м дополнительного расстояния);
преобразователи интерфейсов позволяют через порт USB, имеющийся теперь практически на всех компьютерах, подключать устройства с самыми разнообразными интерфейсами: Centronics и IEEE 1284 (LPT-порты), RS-232C (эмуляция UART 16550A — основы COM-портов) и другие последовательные интерфейсы (RS-422, RS-485, V.35. ), эмуляторы портов клавиатуры и даже игрового порта, переходники на шину ATA, ISA, PC Card и любые другие, для которых достаточно производительности. Здесь USB становится палочкойвыручалочкой, когда встает проблема подключения к отсутствующему LPT или COM-порту, например, в блокнотном ПК, да и в других ситуациях. При этом ПО преобразователя может обеспечить эмуляцию классического варианта «железа» стандартных портов IBM PC, но только под управлением ОС защищенного режима. Приложение MS-DOS может обращаться к устройствам по адресам ввода-вывода, памяти, прерываниями, каналами DMA, но только из сеанса MS-DOS, открытого в ОС с поддержкой USB (чаще это Windows). При загрузке «голой» MS-DOS «палочка-выручалочка» не работает. Преобразователи интерфейсов позволяют продлить жизнь устройствам с традиционными интерфейсами, изживаемыми из PC спецификациями PC’99 и PC’2001. Скорость передачи данных через конвертер USB — LPT может оказаться даже выше, чем у реального LPT-порта, работающего в режиме SPP. Однако если подключаемое устройство требует интенсивного диалогового обмена (чередований коротких операций ввода и вывода) с ПО, подключение через USB будет работать медленно;
устройства хранения — жесткие диски, устройства чтения и записи CD и DVD, стримеры — при использовании USB 1.1 получают скорость передачи, соизмеримую со скоростью их подключения к LPT, но более удобный интерфейс (как аппаратный, так и программный). При переходе на USB 2.0 скорость передачи данных становится соизмеримой с ATA и SCSI, а ограничений по количеству устройств достичь трудно. Особенно интересно использование USB для электронных устройств энергонезависимого хранения (на флэш-памяти) — такой накопитель может быть весьма компактным (размером с брелок для ключей) и емким (от десятка мегабайт до гигабайта и более). Логически эти накопители могут представляться различным образом: просто как устройства хранения (USB Mass Storage, рассмотренные далее) или же как устройства считывания флэшкарт (например, Smart Media Card Reader, хотя у них и нет отделяемой SMCкарты). Выпускаются устройства для мобильного подключения накопителей с интерфейсом ATA-ATAPI — по сути, это лишь преобразователи интерфейсов, помещенные в коробку-отсек формата 5” или 3,5”, а иногда выполненные прямо в корпусе разъема ATA. Имеются и устройства чтения-записи карт SmartMedia Card, CompactFlash Card и других типов флэш-карт, в которые можно вставлять соответствующие носители;
игровые устройства — джойстики всех видов (от «палочек» до автомобильных рулей), пульты с разнообразными датчиками (непрерывными и дискретными) и исполнительными механизмами (почему бы не сделать кресло автогонщика с вибраторами и качалками?) — подключаются унифицированным способом. При этом исключается ресурсопожирающий интерфейс старого игрового адаптера (упраздненного уже в спецификации PC’99);
телефоны — аналоговые и цифровые (ISDN). Подключение телефонного аппарата позволяет превратить компьютер в секретаря с функциями автодозвона, автоответчика, охраны и т. п.;
мониторы — здесь шина USB используется для управления параметрами монитора. Монитор сообщает системе свой тип и возможности (параметры синхронизации) — это делалось и без USB по шине DDC. Однако USB-мониторы позволяют системе устанавливать параметры монитора. Регулировки яркости, контраста, цветовой температуры и т. п. могут теперь выполняться программно, а не только кнопками на лицевой панели монитора. В мониторы, как правило, встраивают хабы. Это весьма полезно, поскольку настольную периферию не всегда удобно включать в «подстольный» системный блок;
электронные ключи — устройства с любым уровнем интеллектуальности защиты — могут быть выполнены в корпусе вилок USB. Они гораздо компактнее аналогичных устройств для COM- и LPT-портов.

Конечно же, перечисленными классами устройств сфера применения шины USB не ограничивается.

На современных системных платах имеется встроенный хост-контроллер USB; для плат, выпускаемых с 2002–2003 годов, характерно наличие контроллера USB 2.0 (EHC) с несколькими контроллерами-компаньонами (чаще UHC). Типовое число портов — четыре и более (раньше минимумом было два). В случае поддержки USB 2.0 эти порты могут быть как равноправными (поддерживать подключение на любой скорости), так и выделенными (часть — только HS, часть — FS/LS). Часть портов выводится на внешние разъемы системного блока непосредственно, остальные выводятся на штырьковые разъемы, расположенные на системной плате. К этим промежуточным разъемам внешние разъемы подключаются через кабели«выкидыши». К сожалению, на многих корпусах системного блока отсутствует штатное место для разъемов USB с лицевой стороны, что делает подключение устройств неудобным. Эта проблема решается установкой разъемов на заглушки для 5” или 3,5”отсеков.

ВНИМАНИЕ!
Из-за ошибок при подключении кабеля-«выкидыша» на дополнительных внешних разъемах могут оказаться перепутанными цепи +5V и GND. Из-за такой ошибки подключаемое устройство, питающееся от шины (например, флэш-память), может выйти из строя (сгореть).

Хабы USB выпускаются как в виде отдельных устройств, так и встраиваются в периферийные устройства (клавиатуры, мониторы). Как правило, хабы питаются от сети переменного тока (они должны питать подключаемые устройства). Выпускают и хабы, устанавливаемые внутрь системного блока компьютера и питающиеся от его блока питания. Такие хабы дешевле внешних и не требуют дополнительной питающей розетки. Один из вариантов исполнения — установка хаба на скобку, монтируемую в окно для дополнительных разъемов. Доступ к их разъемам со «спины» системного блока не очень удобен для пользователей. Другой вариант — хаб, устанавливаемый в 3-дюймовый отсек. Его разъемы легко доступны, индикаторы состояния портов хорошо видны, но не всегда удобны кабели, выходящие с передней панели системного блока. С другой стороны, для подключения электронных ключей (если их приходится часто менять) или миниатюрных накопителей этот вариант — самый удобный.

Выпускаются вспомогательные устройства USB, увеличивающие дальность связи (distance extender). Простейший вариант — это обычный 5-метровый кабель USB, на одном конце которого обычная вилка «A», а на другом — миниатюрный однопортовый хаб с гнездом «B». При необходимости между устройством USB и корневым хабом можно использовать цепочку из 5 таких удлинителей, что дает дальность 25 м плюс длина кабеля устройства (до 5 м). Другой вариант — пара устройств, соединяемых между собой обычным кабелем «витая пара» категории 5 (или даже оптоволокном), включаемая между периферийным устройством и корневым хабом. Дальнее (от хоста) устройство этого удлинителя может быть и хабом на несколько портов. К сожалению, увеличение дистанции упирается в ограничения на время задержки сигнала, свойственные протоколу шины USB, и максимально достижимое расстояние составляет 200 футов (около 60 м). Уже с удлинителем на 50 м дополнительные хабы недопустимы — задержка сигнала в кабеле «съедает» лимиты, отпущенные хабам в спецификации USB. Но даже и эта длина позволяет расширить сферу применения USB, например, для удаленного видеонаблюдения. Утверждения изготовителей о достижимой дальности 100 м (а на оптике и до 500 м!) вызывают некоторое недоверие, поскольку ограничения дальности в спецификации USB жестко ограничено установками тайм-аутов ожидания ответа, а быстрее света сигналы в кабелях разогнать не удается.

Далее рассматриваются подробности реализации взаимодействия по шине USB с устройствами некоторых классов. Эти примеры позволяют осмыслить прикладные возможности USB, их можно использовать как отправные точки для разработки собственных устройств, в том числе и совершенно оригинальных по функциональному назначению. Последний раздел главы посвящен разрешению проблем, возникающих при подключении устройств, в том числе и устройств собственной
разработки.

Почему многие современные устройства подключаются через порты usb

Наверное, многие пользователи Windows встречались с сообщениями типа «Это устройство может работать быстрее — если его подключить к высокоскоростному порту USB 2.0.» («The USB device can perform faster if you connect it to a High Speed USB 2.0 port.»).

Я получил системное сообщение о своем соединении USB в том смысле, что получил бы более быстрые результаты, если бы переместил подключение в более быстрый порт USB. На моей машине есть два порта USB сверху и два снизу. Они все равны или какие-то из них быстрее, чем другие — из-за своего расположения?

Момент появления этого сообщения зависит от Вашей аппаратуры в компьютере, а также от USB устройства, которое Вы подключаете.

USB (Universal Serial Bus) сейчас бывает двух версий (хотя уже довольно часто встречается и версия 3): старая 1.1, которая имеет стандартную скорость 12 мегабит/сек (mbs), и более новая 2.0 которая может передавать со скоростью 480 mbs, или в 40 раз быстрее, чем 1.1. И устройства USB, и хосты USB (интерфейсы, в которые Вы подключаете USB-устройства), могут быть либо версии 1.1, либо 2.0.

Один интересный аспект USB состоит в том, что всегда можно смешивать 1.1. и 2.0. Самый общий сценарий — компьютер имеет интерфейс USB 2.0, который может передавать информацию на высокой скорости, однако он допускает корректную работу с подключенными устройствами USB 1.1.

Обратное также верно (устройство USB 2.0 может работать с хостом USB 1.1), и как раз в этом случае будет выведено предупреждение Windows «Это устройство может работать быстрее . «. В этом случае Windows говорит: «Вы подключили устройство 2.0 в интерфейс 1.1. В результате получите меньшее быстродействие, чем могло бы быть. Если есть возможность подключить устройство в интерфейс 2.0, то устройство будет работать на полной своей скорости».

Различие между 1.1 и 2.0 заключено в аппаратуре, поэтому Вы никак не можете это изменить, если установите или переустановите какое-нибудь программное обеспечение. Кроме того, большинство компьютеров устроены так, что у них или все порты USB 1.1, или все порты USB 2.0. Обычно старые машины имеют 1.1, и машины новее имеют 2.0 (сейчас уже появились 3.0). Так что чаще всего нет никакого смысла переключать USB устройство в другой порт, посколько наиболее вероятно, что они окажутся одинаковыми. Исключение из этого правила — если какой-то порт или группа портов на Вашем компьютере подключены к отдельному USB-адаптеру (подключенному в слот PCI или PCI Express), или если какой-то порт USB имеет проблемы с работоспособностью.

Если у Вас компьютер с интерфейсами USB 1.1, то увеличить скорость работы с устройствами USB 2.0 можно только либо заменой компьютера на новый, либо покупкой дополнительного адаптера с портами USB 2.0. Интерфейсы на этом адаптере будут иметь высокую скорость USB 2.0 (или USB 3.0), но Ваши старые порты компьютера так и останутся USB 1.1.

На некоторых материнских платах может встречаться аппаратная неисправность USB портов, заключающаяся в том, что современные порты USB 2.0 вдруг портятся, и начинают работать как низкоскороcтные USB 1.1.

[Ссылки]

Экзотические локальные сети: FireWire и USB

Актуальность проблемы совместного использования компьютерных ресурсов не нуждается в особых доказательствах: у многих помимо настольного имеются еще и портативные компьютеры, на которых приходится работать и дома, и в офисе; некоторым хочется объединиться с соседями для совместных партий в различные компьютерные игры или для обмена файлами — вот тут-то и выручает локальная сеть. Сегодня аппаратные и программные средства для построения домашних сетей пользуются повышенным спросом и широко представлены на рынке.

хемы построения локальных сетей на базе Ethernet-технологий давно и хорошо описаны. Писали мы и о построении сетей на основе USB и FireWire (например, «Домашние сети на FireWire и USB» в № 4’2001). Что же с тех пор изменилось? Прежде всего последовательные шины передачи данных USB и FireWire наконец получили широкую поддержку со стороны разработчиков операционных систем и различных периферийных устройств, они чаще используются в персональных компьютерах (и настольных, и мобильных) и практически вытеснили как последовательный интерфейс RS-232, так и параллельный Centronix и даже в некоторых приложениях заменили SCSI.

В материнских платах наконец появился новый высокоскоростной интерфейс USB 2.0, и производители внешних устройств его широко поддерживают. Новый USB-интерфейс обеспечивает передачу данных со скоростью до 480 Мбит/с против 12 Мбит/с, то есть в 40 раз быстрее старого USB-стандарта. В этом смысле FireWire (1394) выглядит менее привлекательно (хотя современный стандарт IEEE-1394 предусматривает синхронную передачу данных со скоростью до 800 Мбит/с), но и контроллер IEEE-1394 сейчас включается во многие современные материнские платы.

Недавно компании Sharp и Sony завершили разработку технологии оптоволоконных домашних сетей, основанных на стандарте IEEE-1394. Эта технология будет продаваться под маркой OP i.Link и полностью совместима с интерфейсом IEEE-1394 для металлических кабелей. По традиции OP i.Link (как ранее FireWire) предназначена главным образом для объединения устройств бытовой электроники в локальные сети с целью обмена аудио-, видео- и другими мультимедийными данными. Интерфейс позволяет использовать одножильный пластиковый оптоволоконный кабель и светодиодный лазер. Диапазон дальности передачи данных — от 0,6 до 10 м, максимальная пропускная способность первых промышленно выпущенных сетей — 100 Мбит/c, а вторая версия системы сможет передавать данные на скоростях до 400 Мбит/c.

Известно, что как только компания Intel начала массовую поставку чипсетов из серии 845X (основная отличительная особенность этих чипсетов — официальная поддержка памяти DDR333), то сразу появились топовые платы, оснащенные высокоскоростными USB- и FireWire-портами. Одной из первых оказалась компания ASUS, которая вышла на рынок с платой P4PE, поддерживающей процессоры Pentium 4 533/400 МГц FSB. Данная плата имеет целых шесть портов USB 2.0 и два порта IEEE-1394. Кроме того, анонсировано, что все новые платы ASUS будут оснащены и такой новинкой, как BLUE PCI Slot, который, обладая дополнительной функциональностью, позволит с помощью дополнительного контроллера реализовать все существующие сегодня беспроводные (wireless) подключения, в том числе и Bluetooth.

Выпуск чипсетов с поддержкой двухканальной DDR-памяти наладили также VIA Technologies и SiS — их материнские платы также оснащаются интерфейсами IEEE-1394 и USB 2.0.

Новые материнские платы от Gigabyte Technology (GA-7VAXP и GA-8ST-L), как и платы от ASUS, оснащаются шестью портами USB 2.0/1.1 и тремя портами IEEE-1394. Первая материнская плата предназначена для процессоров Socket A (Duron/Athlon/Athlon XP) и построена на чипсете VIA KT400/VT8235, вторая основана на наборе логики от SiS (SiS645DX/SiS962L) и рассчитана на работу с Socket 478-чипами, в число которых входят Pentium 4 Willamette, Pentium 4 Northwood и Celeron Willamette-128.

Такое засилье интерфейса IEEE-1394 обусловлено тем, что VIA Technologies выпустила дешевый FireWire-контроллер VIA Fire IIM VT6307, служащий для поддержки интерфейса FireWire непосредственно на материнских платах. Данный контроллер способен поддерживать до двух FireWire-портов и предназначен для установки либо на материнские платы, либо на PCI-платы расширения.

Таким образом, USB 2.0 и FireWire становятся уже неотъемлемой частью современного топового ПК. Однако шина USB удерживает прочное лидерство в качестве дешевого решения для низкоскоростных соединений, поскольку стоимость самой архитектуры и даже шнуров для USB-соединения останется значительно более низкой: USB-кабель — 1,5-2 долл., а FireWire — 10-15 долл.

Кроме того, появляются интересные решения типа Epson USB On-The-Go (OTG), которые отбирают у Firewire-контроллера прерогативу интерфейса «без компьютера».

Epson объявила о разработке контроллера S1R72005, поддерживающего стандарт USB On-The-Go 1.0 (OTG), который предполагает взаимодействие двух устройств, оснащенных USB-портами и поддерживающих интерфейс USB 1.1 или USB 2.0, напрямую друг с другом, без необходимости подключения их к ПК (более подробно см. на сайте usb.org).

Сеть на USB

тех пор как мы подробно рассматривали сети на USB в вышеупомянутой публикации, кроме значительного повышения скорости соединения, мало что изменилось — разве что USB-хабами стали оснащаться многие мониторы, что позволяет подключать несколько устройств, расположенных прямо на рабочем столе. Однако в плане производительности и функциональных возможностей средства для построения домашних сетей с использованием USB-интерфейса по-прежнему значительно отличаются друг от друга. Если сеть вам нужна только для обмена файлами, вы можете воспользоваться простым и дешевым кабелем для соединения двух компьютеров через USB-порты наподобие нуль-модемного. Скорость передачи данных у такого кабеля довольно высокая, он подсоединяется к любому современному компьютеру, имеющему USB-порт, но набор функций и возможностей у подобного устройства весьма беден.

Если же сеть вам нужна не только для совместной работы с файлами и принтерами, но и для решения более сложных задач, то вам понадобится такая система, которая позволит организовать на основе USB-портов настоящую одноранговую сеть, в которую можно объединить до 17 компьютеров. При создании сети из нескольких компьютеров используется топология типа «звезда».

Если рассматривать подобную сеть со стороны программного обеспечения, то один компьютер (как правило, тот, к которому подключен USB-концентратор) выполняет роль управляющего, а остальные находятся под его управлением. Сеть на основе USB-трансиверов имеет свою внутреннюю структуру из собственных цифровых имен (не забудьте проследить, чтобы они были разными!) и через драйверы, которые являются бриджами (мостами) и подключаются к обычной сети. Естественно, при этом можно совместно использовать принтеры и любую другую периферию, как в обычной локальной сети на базе Ethernet-адаптеров. Таким образом очень удобно, например, подключать по USB-порту портативный компьютер к корпоративной сети. Для этого потребуется лишь наличие свободного USB-порта на настольном компьютере, подключенном к корпоративной сети. В такой конфигурации настольный компьютер используется как шлюз между корпоративной и USB-сетями.

Как и у всех USB-устройств, инсталляция такой системы очень проста. Если на вашем компьютере до этого не была установлена сеть, то вам придется ее настроить. Установка протоколов и их параметров происходит как для обычного сетевого адаптера. Однако в любом случае (в отличие от варианта FireWire) после установки драйверов вам необходимо будет перегрузить компьютер и только потом подключить кабель к свободному USB-порту. Работа с сетью на основе указанных USB-трансиверов полностью идентична работе с традиционной локальной сетью: вы можете подключать принтеры, сетевые диски и прочие сетевые ресурсы. Скорость передачи данных по такой сети находится на уровне 10-Мбит/c Ethernet для USB 1.1, а для USB 2.0 сравнима со 100-Мбит/c Ethernet — для домашних целей этого более чем достаточно, поскольку можно работать по протоколу TCP/IP или играть в сетевые игры под IPX.

Таким образом, наличествующие USB-средства являются идеальным решением для объединения в сеть современных настольных и портативных компьютеров, с которыми вы работаете в офисе или дома. Подключаемый к порту USB-кабель стоит дешево и обеспечивает достаточно высокую пропускную способность комплекта, хотя и ограничивает расстояние между компьютерами до 5-10 м, вследствие чего все узлы сети должны быть размещены в пределах одной комнаты.

Сеть на IEEE-1394

олее значительные изменения со времени последней публикации произошли в организации домашней сети на базе IEEE-1394. Мало того, что сами контроллеры значительно подешевели (и все шире интегрируются в материнские платы) — удобство и гибкость такого подключения стали значительно выше, чем у сетей на основе USB-интерфейса. Установка контроллера очень проста, ибо все необходимое имеется в самих операционных системах: Windows Me или Windows XP. Вам даже не понадобится диск с дистрибутивом системы (если, конечно, вы уже инсталлировали все компоненты стандартной локальной сети). После вставки FireWire-контроллера система его автоматически распознает:

Контроллер IEEE-1394 обычно делит прерывание с контроллером USB, но конфликты не возникают даже при их одновременной работе.

Теперь вам нужно соединить кабелями IEEE-1394 два компьютера, а если компьютеров несколько, то понадобится специальный концентратор. После соединения компьютеров кабелем появляется надпись, говорящая о том, что Windows обнаружила и инсталлировала новое сетевое устройство:

Итак, теперь у вас в компьютере находится не просто плата интерфейса IEEE-1394, а еще и новый сетевой адаптер 1394 с производительностью 400 Мбит/с!

Конечно, вам могут понадобиться дополнительные кабели, которые часто не входят в поставку FireWire-адаптера или материнской платы, оснащенной FireWire-интерфейсом. К тому же эти кабели довольно дорогие. Высокая цена объясняется тем, что используемые частоты и скорости требуют высококачественных соединений. В FireWire используется два типа разъемов: 6-контактные (с питанием от шины) и 4-контактные (последние, как правило, применяются на видеоаппаратуре). Большинство компьютерных адаптеров рассчитано на подключение по 6-проводному кабелю, то есть для соединения компьютеров в сеть вам понадобится кабель 6Ѕ6 (если, конечно, хотя бы одна из ваших плат не оснащена 4-контактным разъемом — тогда для подключения и компьютеров, и цифровой камеры можно использовать один и тот же шнур). Получившийся сетевой адаптер с точки зрения системы абсолютно такой же, как и традиционный Ethernet:

Настройка указанного адаптера ничем не отличается от настройки любого другого сетевого адаптера:

Единственное различие — это скорость передачи: соединив два дешевых FireWire-адаптера, мы получим 400 Мбит/с, а это потенциально в четыре раза быстрее, чем 100-Мбит/c Ethernet. На практике скорость передачи несколько ниже ожидаемой, но тем не менее она позволяет проигрывать оцифрованную запись DV-фильма, находящуюся на другом компьютере без подрывов.

Единственным серьезным ограничением FireWire-сети является 4,5-метровый лимит на длину провода. Если при построении вашей сети вы превысите эту длину, то вам понадобятся еще и FireWire-репитеры, а для объединения большего количества устройств (до 63 на одном мосту) нужны уже FireWire-концентраторы. Таким образом, FireWire-сеть еще менее протяженная, чем USB. Как мы видим, наряду с высокой скоростью передачи данных и удобством подключения FireWire-устройств у данной сети сохраняется ряд недостатков — относительно высокая стоимость комплекта и ограничение на длину соединений.

Однако высокий потенциал такой сети, прежде всего при работе с видеоизображениями и другой мультимедийной информацией под управлением Windows Me или XP, делает ее исключительно перспективной для будущих применений, особенно если у вас уже есть цифровая видеокамера и для работы с нею вы уже оснастили и настольный компьютер, и ноутбук интерфейсами IEEE-1394.

Отметим, что возможность простой организации сети на базе FireWire-контроллеров есть только у операционных систем Windows Me и семейства Windows XP. Если вы попробуете проделать все вышеописанное со старыми операционными системами Windows 95/98 или Windows 2000, то остановитесь на шаге инсталляции самого контроллера, а сетевого адаптера уже не получите:

ПК и комплектующие

Настольные ПК и моноблоки
Портативные ПК
Серверы
Материнские платы
Корпуса
Блоки питания
Оперативная память
Процессоры
Графические адаптеры
Жесткие диски и SSD
Оптические приводы и носители
Звуковые карты
ТВ-тюнеры
Контроллеры
Системы охлаждения ПК
Моддинг
Аксессуары для ноутбуков

Принтеры, сканеры, МФУ
Мониторы и проекторы
Устройства ввода
Внешние накопители
Акустические системы, гарнитуры, наушники
ИБП
Веб-камеры
KVM-оборудование

Сетевые медиаплееры
HTPC и мини-компьютеры
ТВ и системы домашнего кинотеатра
Технология DLNA
Средства управления домашней техникой

Планшеты
Смартфоны
Портативные накопители
Электронные ридеры
Портативные медиаплееры
GPS-навигаторы и трекеры
Носимые гаджеты
Автомобильные информационно-развлекательные системы
Зарядные устройства
Аксессуары для мобильных устройств

Цифровые фотоаппараты и оптика
Видеокамеры
Фотоаксессуары
Обработка фотографий
Монтаж видео

Операционные системы
Средства разработки
Офисные программы
Средства тестирования, мониторинга и диагностики
Полезные утилиты
Графические редакторы
Средства 3D-моделирования

Веб-браузеры
Поисковые системы
Социальные сети
«Облачные» сервисы
Сервисы для обмена сообщениями и конференц-связи
Разработка веб-сайтов
Мобильный интернет
Полезные инструменты

Средства защиты от вредоносного ПО
Средства управления доступом
Защита данных

Проводные сети
Беспроводные сети
Сетевая инфраструктура
Сотовая связь
IP-телефония
NAS-накопители
Средства управления сетями
Средства удаленного доступа

Системная интеграция
Проекты в области образования
Электронный документооборот
«Облачные» сервисы для бизнеса
Технологии виртуализации

1999	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
2000	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
2001	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
2002	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
2003	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
2004	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
2005	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
2006	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
2007	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
2008	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
2009	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
2010	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
2011	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
2012	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
2013	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12

Почему многие современные устройства подключаются через порты usb

Порты COM и USB

Читайте также

Порты завершения ввода/вывода

ГЛАВА 14 Асинхронный ввод/вывод и порты завершения

Порты завершения ввода/вывода

Пример: сервер, использующий порты завершения ввода/вывода

Как найти порты FXO и FXS на плате TDM400P

1.7.6. Порты и демоны

10.2.5 Порты приложения

СИСТЕМНО-ЗАВИСИМЫЕ СРЕДСТВА: ПОРТЫ ВВОДА-ВЫВОДА МИКРОПРОЦЕССОРОВ INTEL 8086/8088

7.3.4. Последовательные порты

Разъемы и порты

2.2.8. Дополнительные USB-порты

Глава 10 Шины расширения: слоты и порты

Глава 10. Порты. Прокси. Файерволл

Порты COM и USB

6.4. СИСТЕМЫ ИЗ ПРОГРАММ, ОБМЕНИВАЮЩИХСЯ ДАННЫМИ ЧЕРЕЗ ПОРТЫ

Компьютерная Энциклопедия

Архитектура ЭВМ

Компоненты ПК

Интерфейсы

Мини блог

Самое читаемое

Применение USB

Почему многие современные устройства подключаются через порты usb

Экзотические локальные сети: FireWire и USB

Сеть на USB

Сеть на IEEE-1394

Добавить комментарий Отменить ответ