5.8. Последовательная шина usb
USB (Universal Serial Bus)- это последовательная кабельная шина для обмена данными между компьютером и периферийными устройствами. Была разработана для того, чтобы упростить соединение компьютера с внешними устройствами устройствами ввода/вывода (сканеры, принтеры, внешние накопители информации). USB представляет из себя две скрученные пары проводов: по одной паре происходит передача данных, а другая представляет линию питания (0.5 А/5 V). Благодаря встроенным линиям питания, обеспечивающим ток до 500 мА, USB позволяет подключать к компьютеру внешние устройства без собственного блока питания.
Существуют два стандарта шины USB- 1.1 и 2.0. USB 1.1 имеет максимальную теоретическую скорость передачи данных 1.5 или 12 Мбит/с (реально- 700- 900 Кбайт/с), USB 2.0 пропускает данные со скоростями 1.5 Mбит/с, 12 Mбит/с, 480 Mбит/с (реально- около 30 Мбайт/с). USB 2.0 совместима с устройствами USB 1.1. USB 2.0 использует те же кабели и разъёмы, что и USB 1.1. Длина USB-кабеля может достигать 5 м (обычно используют более удобный 1.8-м кабель).
Шина USB позволяет присоединять, использовать и отсоединять устройства во время работы компьютера и периферийных устройств. Теоретически к одному компьютеру через шину USB можно подсоединить до 127 устройств через цепочку USB-концентраторов (они используют топологию звезда), хотя на практике это число на порядок ниже из-за ограничения по силе тока. Поддержка работы шины USB осуществляется операционными системами Windows не ранее Windows 98SE.
5.9. Последовательная шина FireWire
Последовательная шина FireWire получила меньшее распространение, чем USB в виду сравнительной дороговизны, но её технические характеристики предпочтительнее. Шина FireWire построена на стандарте IEEE 1394, который разработан в 1995 году для потоковой обработки цифрового видео. Существуют две версии этого стандарта- первоначальный IEEE 1394a и более новый IEEE 1394b (Giga Wire, FireWire 800). Стандарт IEEE 1394 включает такие функции, как возможность "горячего" подсоединения/отсоединения внешних устройств, включая дисковые накопители, принтеры и ручные периферийные устройства типа сканеров и видеокамер. Возможно последовательное подключение до 63-х устройств. Скорость передачи данных по FireWire IEEE 1394a составляет 100, 200 и 400 Мбит/с (т.е. до 50 Мбайт/с), фактически пропускная способность равна примерно 40 Мбайт/с. Теоретическая пропускная способность FireWire IEEE 1394b достигает 800 Мбит/с (100 Мбайт/с).
Рис.5.7. Кабели FireWire (9-pin IEEE1394a и 6-pin IEEE1394b)
Подобно USB, реализация возможностей шины FireWire появилась только в Windows 98SE. В FireWire IEEE 1394a используются два типа разъёмов- 6-ти контактные и 4-х контактные. Выбор разъёма осуществляется в зависимости от того- нужно подключаемому устройству питание от шины или нет. Если подобной необходимости нет, используется 4-х контактный разъём (как правило, такой используется в цифровых видеокамерах). Если питание от шины требуется, используется 6-ти контактный разъём. Большинство подключаемых к компьютеру устройств рассчитано именно на него. В качестве кабеля используется 4-х или 6-ти проводная экранированная витая пара. Длина кабеля может достигать 4.5 м. Стандарт IEEE 1394b предполагает использование нового 9-контактного провода. Для сохранения совместимости со стандартом IEEE 1394a и тысячами устройств, использующих старые порты FireWire, новый стандарт имеет два типа передачи данных - "бета-режим", когда соединяются устройства, поддерживающие IEEE 1394b и режим обратной совместимости, при котором возможно подключение устройств IEEE 1394a. В режиме обратной совместимости максимальная скорость шины автоматически снижается до 400 Мбит/с. Стандартом предусмотрены и переходники с 9-контактного разъёма на 4-контактный и с 9-контактного разъёма на 6-контактный. Возможность питания внешних устройств от шины – максимально 1.25 А/12 V у IEEE 1394a и 1.25 А/30 V- у IEEE 1394b. Такая относительно большая электрическая мощность даёт возможность питать электроэнергией от FireWire-портов внешние винчестеры, приводы CD-ROM, принтеры, сканеры и т.д. FireWire успешно конкурирует со стандартом USB 2.0 там, где нужна высокая скорость передачи данных и высокая мощность питания внешнего устройства.