Система USB (стр. 2 из 3)

USB 2.0

В октябре 1999 года разработчики аппаратных средств, ранее опубликовавшие спецификацию USB 1.1 (Compaq, Hewlett-Packard, Intel, Lucent, Microsoft, NEC и Philips), представили спецификацию USB 2.0, в которой предусмотрено повышение быстродействия шины в 40 (480 Мбит/с) раз по сравнению с предыдущими версиями. USB 2.0 будет полностью совместима с USB 1.1, и будет использовать те же самые кабели и соединители. Ранее объявлялось повышение быстродействия в 10 - 20 раз, но испытания показали, что пропускная способность 480 Мбит/с может быть достигнута без ущерба для совместимости с версией USB 1.1. Ожидается, что эта пропускная способность будет удовлетворять требованиям всех пользователей в ближайшем будущем.

Разработчики считают, что появление этой версии шины окажет мощное влияние на появление периферийных устройств следующего поколения.

Пропускной способности 12 Мбит/с вполне хватает таким периферийным устройства как телефоны, клавиатуры, мыши, цифровые джойстики, приводы гибких дисков, цифровые колонки, и принтеры нижнего уровня. Возможность подключения этой периферии в USB 2.0 сохранится. Более высокая полоса пропускания позволит использовать более современные устройства, такие как, видеокамеры высокого разрешения, сканеры и принтеры следующего поколения, скоростные внешние накопители. Ожидается, что USB 2.0 будут поддерживаться чипсетами ведущих производителей наряду с USB 1.1. Так же как и USB 1.1 USB 2.0 будет позволять подключать периферийные устройства к всем классам персональных компьютеров( настольные системы, мобильные компьютеры и т.д ).

Для применения в системах требующих экономного расхода электроэнергии ( таких как ноутбуки ит.д) в USB 2.0 как и в USB 1.1 предусмотрена мощная система управления питанием, что, как ожидается, откроет для USB 2.0 рынок мобильных компьютеров.

На сегодня для USB 2.0 существует лишь один солидный конкурент, это IEEE 1394, но как отмечается некоторыми обозревателями 1394 это хорошая шина, выброшенная разработчиками на произвол судьбы в то время, как USB 2.0 усиленно поддерживается и проталкивается на рынок такими гигантами как Compaq, Hewlett-Packard, Intel, Microsoft и т.д. Разработчики USB 2.0 считают, что эта шина станет доминирующей в то время как 1394 отводится место лишь в сфере аудио и видео электронных устройств (DVD, цифровое телевидение и т.д). Ожидается, что 1394 и USB 2.0 в ближайшее время будут мирно уживаться в системе

Когда USB-портов в компьютере всего два, а претендентов на них гораздо больше, тогда возникает необходимость как-то делить два интерфейса между тремя или четырьмя устройствами. Вот и приходит тогда регулярно заниматься офисной акробатикой, для того чтобы переткнуть одно устройство с USB-интерфейсом на другое, - удовольствие, сами понимаете, малоприятное

Это только одна из тех "страшных" историй, что могут произойти с любым из владельцев компьютеров 2000-го года выпуска (или еще более ранних). Особенно это касается всех компьютеров, которые собраны на базе АТ материнских плат. Потому как для АТХ форм-фактора материнские платы в большинстве случаев уже содержали USB хост-контроллеры, а в компьютеры встраивались USB-порты.

Но время не стоит на месте - и сейчас USB-порты являются неотъемлемым интерфейсом для современного компьютера. Более того - именно USB-порты привносят новые веяния в конструкцию корпусов компьютеров. Эти порты начали располагать на передней панели компьютеров. Раньше этой чести удостаивались разве что аудиовходы/выходы.

Но раз уж USB является универсальным интерфейсом, то через него к компьютеру можно подключить и принтер, и сканер, и цифровую камеру. Допустим, принтер и сканер заняли разъемы USB на задней панели компьютера и пылятся там до следующей уборки. Но когда USB-портов в компьютере всего два, а претендентов на них гораздо больше, тогда возникает необходимость как-то делить два интерфейса между тремя или четырьмя устройствами. Вот и приходит тогда регулярно заниматься офисной акробатикой, для того чтобы переткнуть одно устройство с USB-интерфейсом на другое, - удовольствие, сами понимаете, малоприятное.

Но это еще ничего. А вот когда в собственности находится преудобнейшая вещь - цифровая камера, то подключать ее к USB-порту приходится каждый раз, когда необходимо "слить" фотографии или произвести другие манипуляции со снимками. Вот тогда USB на передней панели - это уже не просто удобство. Это необходимость.

Конечно же, если компьютер довольно новый, то любое устройство с USB-интерфейсом можно подсоединить без выключения питания - Windows, начиная с версии 98, нормально распознает подключение нового устройства USB "на лету", корректно определяет его и позволяет сразу же работать с этим устройством.

Единственный нюанс может заключаться в различии версий самих USB-устройств. Дело в том, что развитие USB не остановилось на разработке универсального компьютерного интерфейса. Сразу же появились новые идеи, которые нашли свое воплощение в следующей версии стандарта USB 2.0. Спецификация на эту версию универсального интерфейса была утверждена вскоре после предыдущей версии 1.1 - поэтому на данный момент большое число производителей компьютеров и компьютерной периферии поддерживают этот стандарт. Windows сама определяет версию USB-устройства, подключенного к порту, и работает с ним соответствующим образом. Windows 98 и ME поддерживают спецификацию USB 1.1, Windows 2000 и XP - USB 2.0.

Ну а что же все-таки делать, если USB-портов не видно ни на передней, ни на задней панели компьютера? Это тоже не причина, чтобы отказываться от устройств, имеющих USB-интерфейсы. USB именно потому и является универсальным интерфейсом, что позволяет отойти от привязки компьютерной периферии к конкретным типам интерфейсов. Многие годы было известно, что для работы принтера необходим параллельный порт (LPT), для подключения модема - последовательный порт (СОМ), и такой же порт нужен для работы мыши.

Но вот сначала мышь переселили на PS/2-разъем, освободим тем самым место для других периферийным устройств. Затем появился USB, а в будущем, конечно же, компьютер будет иметь один или два интерфейса для подключения всех типов устройств. Примером тому могут служить последние iMac - модели компьютеров от Apple, у которых почти все порты являются USB. Кроме того, очень удобно расположение USB-портов на клавиатуре.

Нет сомнения, что уже в ближайшее время на украинском рынке появятся аналогичные разработки для IBM-совместимых компьютеров.

Но вернемся к отсутствующим USB-портам. Во-первых, существуют PCI-контроллеры, которые устанавливаются в PCI-слоты на материнской плате и позволяют сразу же (после недолгой настройки) использовать USB-порты.

Во-вторых, к материнским платам, оснащенным хост-контроллерами и соответствующими контактами, можно подключить USB-шлейф. Это устройство представляет собой набор контактов для соединения с контактами на материнской плате и двумя USB-портами. USB-шлейф намного дешевле, так как основная электроника уже присутствует на материнской плате, и стоимость его составляет около 15 грн.

По миру ходят слухи, что встречаются и ISA-USB-контроллеры. Но, ввиду того что ISA-слоты, наверное, исчезли с материнских плат раньше, чем появилась первая спецификация USB, это звучит как-то маловероятно.

Устанавливаем PCI-USB-контроллер

"Не бери важкого в руки i дурного в голову" - учит нас мудрая украинская пословица. В этом смысле использование PCI-USB-контроллера - это наиболее простой и быстрый способ запастись парочкой-другой USB-портов. Windows ME, 2000 и XP в своем багаже имеют большинство необходимых драйверов для поддержания наиболее распространенных контроллеров USB, поэтому установка данного устройства в любой из Windows проста до неприличия. Любителям Windows 98, возможно, придется все-таки напрячься и установить драйвера дополнительно. Но в большинстве случаев это не потребуется.

Что представляет собой PCI-USB-контроллер? Это PCI-плата расширения до 4-5 USB-портов, в которую встроен хост-контроллер USB. Стоимость PCI-USB-контроллера составляет около 15 у. е.

Плату достаточно установить в любой свободный PCI-слот (при выключенном компьютере) - и загрузить Windows. Дальнейший ход событий может варьироваться в зависимости от операционной системы, но общая схема следующая. Мастер нового оборудования должен определить присутствие нового устройства. А точнее, двух: если PCI-USB-контроллер поддерживает спецификацию USB 2.0, тогда он для совместимости, возможно, будет иметь также контроллер USB для обратной поддержки спецификации USB 1.1 - в таком случае хост-контролеров будет определено два. Далее Windows может установить драйверы для хост-контроллеров автоматически или попросит указать их местоположение. В комплекте с PCI-USB-контроллером обязательно должен поставляться компакт-диск с драйверами, который можно "подсунуть" Windows для корректной установки устройства в системе.

Проверить, установлен ли PCI-USB-контроллер в системе, очень просто. Нужно зайти в Диспетчер устройств - там в разделе Универсальная последовательная шина (Universal Serial Bus controllers) должно появиться, как минимум, два объекта: Хост-контроллер (Host Controller) и Корневой разветвитель (Root Hub).

Стоит отметить, что хост-контроллеров может быть (и, скорее всего, так оно и будет) несколько. Типичный пример - популярный чипсет Intel i810, в схему которого включены универсальный хост-контроллер и корневой разветвитель, но не USB-порт - поскольку производители материнских плат на тот момент еще не снабжали свои изделия USB.