Презентация "Универсальная последовательная шина USB"
Подписи к слайдам:
Тема урока: Универсальная последовательная шина USB
USB (Universal Serial Bus — «универсальная последовательная шина») — последовательный интерфейс для подключения периферийных устройств к вычислительной технике.
Получил широчайшее распространение и фактически стал основным интерфейсом подключения периферии к бытовой цифровой технике.
Интерфейс позволяет не только обмениваться данными, но и обеспечивать электропитание периферийного устройства.
Сетевая архитектура позволяет подключать большое количество периферии даже к устройству с одним разъёмом USB.
Первые спецификации для USB 1.0 были представлены в 1994—1995 годах. Разработка USB поддерживалась фирмами Intel, Microsoft, Philips, US Robotics. USB стал «общим знаменателем» под тремя не связанными друг с другом стремлениями разных компаний:
- расширение функциональности компьютера. На тот момент для подключения внешних периферийных устройств к персональному компьютеру использовалось несколько «традиционных» интерфейсов (PS/2, последовательный порт, параллельный порт, порт для подключения джойстика, SCSI), и с появлением новых внешних устройств разрабатывали и новый разъём. Предполагалось, что USB заменит их все и заодно подхлестнёт разработку нетрадиционных устройств.
- подключить к компьютеру мобильный телефон. В то время мобильные сети переходили на цифровую передачу голоса, и ни один из имеющихся интерфейсов не годился для передачи с телефона на компьютер как речи, так и данных.
- простота для пользователя. Старые интерфейсы (например, последовательный (COM) и параллельный (LPT) порты) были крайне просты для разработчика, но не давали настоящего «подключи и работай». Требовались новые механизмы взаимодействия компьютера с низко- и среднескоростными внешними устройствами — возможно, более сложные для конструкторов, но надёжные, дружественные и пригодные к «горячему» подключению.
Основные сведения
Кабель USB (до 2.0 включительно) состоит из 4 медных проводников — 2 проводника питания и 2 проводника данных в витой паре — и заземлённой оплётки (экрана).
Кабели USB ориентированы, то есть имеют физически разные наконечники «к устройству» (Тип B) и «к хосту» (Тип A).
С помощью кабелей формируется интерфейс между USB-устройствами и USB-хостом. В качестве хоста выступает программно-управляемый USB-контроллер, который обеспечивает функциональность всего интерфейса. Контроллер, как правило, интегрирован в микросхему южного моста, хотя может быть исполнен и в отдельном корпусе. Соединение контроллера с внешними устройствами происходит через USB-концентратор (другие названия — хаб, разветвитель). В силу того, что USB-шина имеет древовидную топологию, концентратор самого верхнего уровня называется корневым (root hub). Он встроен в USB-контроллер и является его неотъемлемой частью.
Устройства могут быть запитаны от шины, но могут и требовать внешний источник питания. По умолчанию устройствам гарантируется ток до 100 мА, а после согласования с хост-контроллером — до 500 мА.
Поддерживается и дежурный режим для устройств и разветвителей по команде с шины со снятием основного питания при сохранении дежурного питания и включением по команде с шины.
USB поддерживает «горячее» подключение и отключение устройств. Это достигнуто увеличенной длиной заземляющего контакта разъёма по отношению к сигнальным.
Версии стандарта USB
USB 1.0
Спецификация выпущена 15 января 1996 года.
Технические характеристики:
два режима работы:
- режим с низкой пропускной способностью (Low-Speed) — 1,5 Мбит/с;
- режим с высокой пропускной способностью (Full-Speed) — 12 Мбит/с;
- максимальное количество подключённых устройств (включая размножители) — 127;
- возможно подключение «разноскоростных» периферийных устройств к одному контроллеру USB;
- напряжение питания для периферийных устройств — 5 В;
- максимальный ток, потребляемый периферийным устройством — 500 мА.
USB 1.1
USB 1.1
Спецификация выпущена в сентябре 1998 года. Исправлены проблемы и ошибки, обнаруженные в версии 1.0. Первая версия, получившая массовое распространение.
USB 2.0
USB 2.0
Спецификация выпущена в апреле 2000 года.
USB 2.0 отличается от USB 1.1 введением режима High-speed (пометка на логотипе — «HI-SPEED»).
Для устройств USB 2.0 регламентировано три режима работы:
- Low-speed, 10—1500 Кбит/c (клавиатуры, мыши, джойстики, геймпады);
- Full-speed, 0,5—12 Мбит/с (аудио-, видеоустройства);
- High-speed, 25—480 Мбит/с (видеоустройства, устройства хранения информации).
- Что такое хост-контроллер?
- Что такое топология?
- Опишите стандарт USB OTG.
- Что такое горячее подключение устройств?
- Приведите сведения о стандарте USB 4.0
- В чём отличия стандарта USB 3.0 от 3.1?
- Опишите стандарт USB Wireless
Информатика - еще материалы к урокам:
- Презентация "Системная память. Иерархическая организация многоуровневой памяти"
- Презентация "Основы IP - адресации"
- Презентация "Правила оформления движения"
- План-конспект урока "Моделирование и формализация" 11 класс
- Презентация "Поиск информации в Интернет. Поисковые машины"
- Презентация "Компьютерные вирусы. Антивирусные программы"