У 1992 p. IEEE затверджено швидкісний стандарт передавання даних через паралельний порт (стандарт ЕРР), який дає змогу передавати дані через двонапрямлений порт Fast Centronics зі швидкістю 2 Мбіт/с. У цьому разі використовують DMA - прямий доступ до пам'яті. Пізніше з'явився стандарт ЕСР (Zippy), який також використовує порт Fast Centronics, однак інший алгоритм стиснення.

На практиці використання паралельних портів для передавання даних у комп'ютерних мережах поширене мало (головно для прямого сполучення комп'ютерів).

7.5. Шина USB

USB (Universal Serial Bus) - нова послідовна шина для приєднання периферійних пристроїв до комп'ютера.

Чому використали не паралельний, а послідовний канал? Для суттєвого збільшення швидкості передавання по паралельному каналу треба використовувати велику киіькість дротів (8,16, 32, 64). Якщо довжина дротів достатньо велика (більше кількох метрів),

то суттєвими стають розбіжності у часі надходження імпульсів до одержувача.

Потрібно застосовувати механізми узгодження моментів надходження імпульсів. Крім того, передавання у сусідніх дротах генерує завади (порівняйте з NEXT). Виникає потреба скручувати дроти для зменшення завад, що для такої кількості складно. Послідовний канал має значно більші резерви щодо збільшення швидкості.

Стандарт USB розроблено фірмою Intel (уперше його підтримку реалізовано у чіпсеті Triton II - 82430НХ), його підтримують усі пізніші чіпсети цієї фірми. Одночасно з Intel над стандартом працювали IBM, Compaq, Digital, Microsoft, NEC, Northern Telecom; вони сформували консорціум USB Implement Forum, який займається розвитком USB.

Шина USB дає змогу приєднувати, налаштовувати, використовувати пристрої під час роботи госта. Розподіл перепускної здатності шини планується гостом та реалізується шляхом розсилання маркерів.

У мережі USB є три типи пристроїв гост (точніше, контролер USB госта) керує передаванням;

концентратор організовує приєднання інших концентраторів та пристроїв;

функція — відповідає певному кінцевому пристрою, приєднаному до мережі з чітко визначеною прикладною функцією (насправді в одному пристрої може бути реалізовано і декілька різних функцій).

Мережа має топологію дерева, у корені якого розташований гост-контролер, гілками є концентратори, а листям - функції. Звичайно гост-контролер інтегрований з кореневим концентратором (Root hub), що забезпечує декілька портів (найчастіше - два) для приєднання пристроїв. Логічно пристрій, приєднаний до будь-якого концентратора USB і правильно сконфігурований, можна трактувати як приєднаний безпосередньо до госта-контролера.

Функції відображають пристрої, здатні приймати та передавати інформацію по шині, реагувати на керівну інформацію. Вони можуть бути суміщені з концентратором. Перед використанням функція повинна бути сконфігурована -для неї треба виділити частину смуги перепускання та обрати параметри налаштування.

Кабельний концентратор має декілька портів. У кожного концентратора є висхідний порт (Upstream port), призначений для приєднання до госта або концентратора верхнього рівня, та низхідні порти (downstream ports), призначені для приєднання концентраторів нижнього рівня та функцій. Концентратор розпізнає приєднання та від'єднання пристрою від порту, може керувати живленням та обмежувати струм, що споживає порт. Концентратор ізолює високо-швидкісні сегменти від низькошвидкісних.

Усім процесом передавання керує контролер. Він опитує приєднані пристрої, визначає пріоритети передавання, планує та дозволяє передавання. Отже, у мережі USB реалізовано певну модифікацію методу доступу з опитуванням.

Інтерфейс USB 1.0 працює зі швидкістю 12 Мбіт/с. Підтримуваними є два окремі канали передавання — високо- та низькошвидкісний. Швидкість передавання у низькошвидкісному каналі - 1.5 Мбіт/с. Версія USB 2.0 працює зі швидкістю, в 40 разів більшою, тобто близько 500 Мбіт/с для швидкісного каналу.

Роз'єднувач USB має чотири контакти: перший - VCC (живлення); другий - дані (D-); третій - дані (D+); четвертий - заземлення (порівняйте з симетричним передаванням).

Використовують два типи роз'єднувачів. Роз'єднувач типу A (Upstream Connector) застосовують для приєднання до концентраторів. Вилки встановлюють на кабелях, не від'єднаних від пристроїв (клавіатура, мишка), а гнізда - на низхідних портах. Роз'єднувач типу В (Downstream Connector) встановлюють на пристроях, у яких з'єднувальні кабелі від'єднувані (принтеpax, сканерах): вилку - на з'єднувальному кабелі, а гніздо - на пристрої. Протилежна частина кабелю має вилку роз'єднувача А. Роз'єднувачі типу А та В розрізняють механічно, що не допускає петлевих сполучень концентраторів. Конструкція роз'єднувачів забезпечує пізніше сполучення і швидше від'єднання сигнальних ліній порівняно з лініями живлення.

Шина USB дає змогу приєднувати до 127 пристроїв. Пристрої можна приєднувати та від'єднувати без вимкнення комп'ютера, всі приєднані пристрої використовують один номер переривання.

Живлення приєднаних пристроїв також відбувається через USB. Є змога керувати енергоспоживанням приєднуваних пристроїв. Водночас через USB живляться тільки пристрої з малим енергоспоживанням. Інші пристрої мають власні джерела живлення.

Повніше мережу USB розглянуто в Д. 11.3.

7.6. Технологія Firewire

Шина Firewire призначена для швидкісного обміну інформацією між розташованими близько (до 4.5 м) пристроями. Одночасно передавання відбувається по двох лініях (швидкісній та повільній). Швидкості передавання 100,200,400 Мбіт/с досягають завдяки стисненню. Розроблено стандарт ІЕЕЕ-1394Ь, який працює зі швидкостями до 800 або 1600 Мбіт/с.

Firewire — це послідовна швидкісна шина. Передавання в ній повністю цифрове, синхронне, а також багатоканальне, тобто один пристрій може одночасно підтримувати зв'язок з кількома'іншими. Firewire може забезпечувати гарантовану смугу перепускання. Вона використовує мультиплексне квантування за часом і є різновидом системи з розподілом часу.

Головна сфера застосування Firewire - інтегрування побутової мультимедійної апаратури між собою та ПК (система може працювати і без ПК). З використанням Firewire приєднують такі типи пристроїв: ПК, аудіо- та відеопристрої, принтери та