Інтерфейси автоматизованих систем управління

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”

Реферат на тему:

“ІНТЕРФЕЙСИ АВТОМАТИЗОВАНИХ СИСТЕМ УПРАВЛІННЯ”

Львів – 2011

1. ТЕОРЕТИЧНІ ВІДОМОСТІ

Послідовна шина USB (UniversalSerialBus - універсальна послідовна шина) з'явилася по комп'ютерних мірках досить давно - версія першого затвердженого варіанту стандарту з'явилася 15 січня 1996 року. Розробка стандарту була ініційована вельми авторитетними фірмами - Intel, DEC, IBM, NEC, NorthenTelecom і Compaq.

Основна мета стандарту – створити можливість користувачам працювати в режимі Plug&Play з периферійними пристроями. Це передбачає автоматичне розпізнавання пристрою відразу ж після підключення і наступного встановлення відповідних драйверів. Окрім цього, бажане живлення малопотужних пристроїв подається з самої шини. Швидкість шини є достатньою для більшості периферійних пристроїв. Контролер USB займає тільки одне переривання незалежно від кількості підключених до шини пристроїв.

1.1 Технічні характеристики USB

· висока швидкість обміну (high-speedsignalingbitrate, стандарт USB 2.0) – 480 Мбіт/с;

· повна швидкість обміну (full-speedsignalingbitrate, стандарт USB 1.1) - 12 Мбіт/с;

· максимальна довжина кабелю (екранована вита пара) для високої та повної швидкості обміну - 5 м;

· низька швидкість обміну (low-speedsignalingbitrate, стандарт USB1.0) - 1.5 Мбіт/с;

· максимальна довжина кабелю (з’єднання за допомогою провідників) для низької швидкості обміну - 3 м;

· максимальна кількість підключених пристроїв або навантажувальна здатність порту “ведучого” комп’ютера (включаючи розмножувачі) – 127;

· можливе підключення пристроїв з різними швидкостями обміну;

· напруга живлення для периферійних пристроїв USB- 5 В;

· максимальний струм споживання на один периферійний пристрій - 500 мА.

Те, що довжини кабелів обмежені до 5-ти метрів для високих та повних швидкостей, і, до 3-х метрів для низької швидкості обумовлюється використанням кабелів стійких до електромагнітних завад (наводок) та звичайних кабелів, де з’єднання відбувається за допомогою провідників.

Особливо зручний цей інтерфейс для підключення пристроїв, які часто підключаються/відключаються, таких як цифрові фотокамери, флеш носії інформації і т.д. Конструкція роз'ємів для USB розрахована на багатократне приєднання/від’єднання.

Можливість використання тільки трьох швидкостей обміну даними обмежує вживаність шини, але істотно зменшує кількість ліній інтерфейсу і спрощує апаратну реалізацію.

Живлення безпосередньо від USB можливо тільки для пристроїв з малим споживанням струму до 500mA, таких як клавіатури, миші, джойстики і тому подібне.

1.2 Конструктивні особливості інтерфейсу USB

Для підключення периферійних пристроїв використовується 4-х жильний кабель. Кожен такий кабель має “A” роз'єм (Рис.1) на одній стороні і “B” на іншій (див. рис.2).

Рис. 1. Конструкція USB роз’єму - "А"

Роз'єм серії “A” призначений тільки для підключення до джерела, тобто до “ведучого” комп'ютера або до концентратора. Під “ведучим” комп’ютером тут і надалі розуміється комп’ютер, який містить кореневий концентратор.

Рис.2. Конструкція USB роз’єму "В"

Роз'єм серії “B” призначені тільки для підключення до периферійних пристроїв.

Призначення кожного контакту роз'ємів «А» та «В» наведено в табл. 1.

Таблиця 1

Призначення контактів

Номер контакту	Призначення	Колір дроту
1	V BUS	Червоний
2	D-	Білий
3	D+	Зелений
4	GND	Чорний
Обплетення	екран	---

GND – корпус «земля»

VBus - +5 В

D+ - шина для передачі даних

D- - шина для прийому даних.

Кабель для підтримки повної швидкості шини (full-speed) виконується як кручена пара, захищається екраном і він може використовуватися для роботи в режимі мінімальної швидкості (low-speed). Кабель для роботи тільки на мінімальній швидкості (наприклад, для підключення миші) може бути неекранованим.

1.3 Передача даних

Інтерфейс USB сполучає між собою хост (host - головний управляючий пристрій, до якого під'єднуються однин або декілька USB-пристроїв) та безпосередньо самі пристрої. Хост знаходиться усередині персонального комп'ютера і управляє роботою всього інтерфейсу. Для того, щоб до одного порту USB можна було підключати більше ніж один пристрій, застосовуються USB хаб (usbhub - пристрій, що забезпечує підключення багатьох USB присторів до хоста комп'ютера). Кореневий хаб (roothub – хаб, який стоїть в ієрархії USB пристроїв найвище) знаходиться всередині комп'ютера і підключений безпосередньо до хосту комп'ютера. У інтерфейсі USB використовується спеціальний термін "функція" - це логічно завершений пристрій, який виконує яку-небудь специфічну процедуру. Топологія інтерфейсу USB є набором з 7 рівнів: на першому рівні знаходиться хост і кореневий хаб, а на останньому - тільки функції. Пристрій, до складу якого входить хаб і одна або декілька функцій, називається складеним.

Порт хаба або функції, що підключаються до хабу більш високого рівня, назива

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать