Универсальные последовательные периферийные шины

USB(Universal Serial Bus) — новая универсальная последовательная шина. Она появилась в 1995 году и призвана заменить такие устаревшие интерфейсы, как RS-232 (СОМ-порт) и параллельный интерфейс IEEE 1284 (LPT-порт), то есть прийти на смену последовательным и параллельным клавиатурным и «мышиным» портам — все устройства подключаются к одному разъему, допускающему уста­новку многочисленных устройств с легкостью технологии Plug and Play. Техно­логия Plug and Play — «включай и работай» — позволяет производить «горячую» замену, то есть замену устройств без необходимости выключения и перезагрузки компьютера. После физического подсоединения устройства правильно опозна­ются и автоматически конфигурируются: USB самостоятельно определяет, что именно подключили к компьютеру, какой драйвер и ресурсы понадобятся устрой­ству, после чего все это выделяет без вмешательства пользователя. Для адекват­ной работы шины необходима операционная система, которая корректно с нейработает. В данном случае такой ОС является Windows 95 и выше. К шине USB можно одновременно подключить до 127 устройств, практически любых: мони­торы, принтеры, сканеры, клавиатуры и т. д. Каждое устройство, подключенное на первом уровне, может работать в качестве коммутатора — то есть к нему, при наличии соответствующих разъемов, могут подключаться еще несколько устройств. Обмен по интерфейсу — пакетный, скорость обмена — 12 Мбит/с. В 2001 году появилась следующая спецификация интерфейса USB 2.0 (начальный стандарт теперь называется USB 1.1), обеспечивающая пропускную способность 480 Мбит/с. Поддерживается также дополнительный подканал со скоростью обмена данны­ми в 1,5 Мбит/с для медленных устройств (клавиатуры, мыши, модема). Шина USB реализует как синхронный (нужный, например, при проведении телекон­ференций), так и асинхронный режимы передачи данных. Компания Microtune анонсировала шину Cablefree USB — интерфейсы USB 1.1 и 2.0 с Bluetooth-адаптером, позволяющую подключать устройства по оптическому каналу на рас­стоянии до 30 метров (технология Bluetooth обеспечивает связь даже при отсут­ствии прямой видимости).

IEEE 1394{Institute of Electrical and Electronic Engineers 1394 — стандарт Институ­та инженеров по электротехнике и электронике 1394) — новый и перспективный последовательный интерфейс, предназначенный для подключения внутренних компонентов компьютера и внешних устройств. IEEE 1394 известен также под именем FireWire — «огненный провод» (хотя это название — собственность Apple и на компьютерах других производителей не применяется, как и цифровой интерфейс iLink компании Sony, также объединенный в стандарте IEEE 1394). Цифровой последовательный интерфейс FireWire характеризуется высокой на­дежностью и качеством передачи данных, его протокол поддерживает гарантиро­ванную передачу критичной по времени информации, обеспечивая прохождение видео- и аудиосигналов в реальном масштабе времени без заметных искажений. При помощи шины FireWire можно подсоединить друг к другу огромное коли­чество различных устройств по технологии Plug and Play и практически в любой конфигурации, чем она выгодно отличается от названных ранее трудно конфигу­рируемых шин типа SCSI. К одному контроллеру возможно подключение до 63 устройств на один порт с помощью единого шестижильного кабеля. Пропуск­ ная способность интерфейса составляет 100-400 Мбит/с, а в будущем ожидает­ ся даже 1600 Мбит/с. Этот интерфейс будет использоваться для подключения жестких дисков, дисководов CD-ROM и DVD-ROM, а также высокоскоростных внешних устройств, таких как цифровые видеокамеры, видеомагнитофоны и т. д.

PCMCIA{Personal Computer Memory Card International Association — ассоциа­ция производителей плат памяти для персональных компьютеров) — внешняя шина компьютеров класса ноутбуков. Другое название модуля PCMCIA — PC Card. Шина имеет разрядность 16/26 (данные/адрес, адресное пространство —

64 Мбайт), поддерживает автоконфигурирование, возможно подключение и от­
ключение устройств в процессе работы компьютера. Конструктив — миниатюр­
ный 68-контактный разъем. Контакты питания сделаны более длинными, что по­
зволяет вставлять и вынимать карту при включенном питании компьютера.

ACPI{Advanced Configuration Power Interface — расширенный интерфейс конфи­гурирования и питания) — интерфейс, представляющий собой единую систему управления питанием для всех компонентов компьютера. Поддерживается но­вейшими модификациями BIOS материнских плат.

В конце 2000 года группа компаний Working Group (Intel, IBM, Maxtor, Quantum, Seagate и др.) анонсировала новый чрезвычайно эффективный последовательный интерфейс Serial ATA,обеспечивающий пропускную способность 1500 Мбит/с по 8-жильному кабелю (вместо 80-жильного, используемого параллельным АТА). В последующих версиях предполагается увеличение скорости обмена данными до 3000-6000 Мбит/с.

Появилась информация и о начале работ над интерфейсом Serial Attached SCSI (SAS).

Начало этого тысячелетия вообще знаменуется кардинальным обновлением интер­фейсов ПК. Фирма Intel и ее сподвижники почти все порты (COM, LPT, PS/2) и параллельные интерфейсы (ISA, PCI, IDE-ATA) меняют на скоростные после­довательные. Уже появились системные платы, использующие только интерфейсы USB, не за горами время, когда мы сможем встретить только интерфейсы Serial ATA

Лекция 8