Новые модификации ieee 1394

1394а

 Ничего принципиально нового в этой версии стандарта не появилось, но множество небольших улучшений, которые он вобрал в себя, позволяют говорить о следующем шаге в развитии стандарта. Изменения коснулись как физической составляющей, так и логической. Рассмотрим их подробнее:

 Connection Hysteresis (debouncing). Каждый раз при подключении или отключении нового устройства происходит сброс шины. Проблема в том, что, при подключении нового устройства, устойчивая электрическая связь образовывается не сразу, что приводило к целому циклу сбросов шины, пока всё не успокоится, и будет установлено устойчивое соединение. Для решения этой проблемы в 1394а появился time-out (время ожидания 1/3 секунды - пока не будет установлено устойчивое соединение или произойдет потеря контакта) на подключение/отключение нового устройства, что гарантирует только один сброс шины при каждом подключении/отключении.

 Arbitrated (Short) Bus Reset. В IEEE 1394 устройство, которое передаёт данные, не может обнаружить сигнал на сброс пока не закончит передавать текущий пакет. Поэтому сброс шины должен длиться дольше, чем максимальное время передачи одного пакета. Однако, если сброс шины происходит сразу после того, как одно из устройств выигрывает арбитраж, то в этом нет никакой необходимости (всё равно никто другой не начнёт передачу), и сброс шины можно произвести гораздо быстрее. Это позволило уменьшить время, затрачиваемое на сброс шины, с 300 миллисекунд до 100 в худшем случае, и с 165 до 5 миллисекунд в обычном случае.

 Transmission Delay Calculation (PHY Pinging). В первой версии стандарта такой простой команды как ping вообще не было предусмотрено. Любое устройство должно было ответить не больше, чем через 144 наносекунды, в противном случае считалось, что оно недоступно. Именно это ограничение и определило максимальную длину кабеля в IEEE 1394 в 4.5 метра. Введение такой простой команды (одно устройство отсылает пакеты, другое отвечает, а время отклика замеряется) позволяет соседним устройствам точно знать, когда следует ждать ответа. Это дало возможность преодолеть ограничение в обязательные 144 наносекунды и использовать кабели большей длины.

 Multi-Speed Packet Concatenation. Одной из причин, почему IEEE 1394 устройства разных производителей, выпущенные в соответствии с первой версией протокола, могли быть не совместимы друг с другом, это чёрная дыра в спецификации, связанная с сериями из нескольких пакетов. Сигнал, определяющий скорость, требовался только для первого пакета, но в серии могли присутствовать пакеты, передаваемые с другой скоростью. Для решения этого бага разные производители шли на ухищрения, что и приводило к несовместимости. В 1394а версии спецификации предусмотрен стандартный механизм решения этой проблемы - сигнал скорости добавляется в каждый пакет, передаваемый на скорости, отличной от предыдущего.

 Port Disable (Per Port Software Disconnect). Возможность отключать IEEE 1394 порт программно - отключенный порт перестаёт реагировать на какой-либо трафик, и не мешает остальным устройствам. Это может оказаться весьма удобным, особенно в компьютерном окружении. Кроме того, для работы в компьютерной среде, в 1394а появились функции управления питанием (устройство может быть переведено в спячку и выведено из неё через IEEE 1394 интерфейс).

1394b

В настоящее время полным ходом идут работы над 1394b версией стандарта, которая должна стать большим шагом вперёд в его развитии. Изменения коснутся всего, в том числе физической составляющей (кабелей и разъёмов).

Главное, что обещают в 1394b, это появление новых скоростей, в 800 и 1600 мегабит в секунду (возможно, и 3200 мбит/сек), и увеличение максимальной длины кабеля до 50, 70 и даже до 100 метров. Изменились разъёмы, которые могут использоваться, и кабели. В 1394b могут применяться даже простые UTP кабели 5 категории, но только на скоростях до 100 мбит/сек. Для достижения максимальных скоростей на максимальных расстояниях предусмотрено использование оптики (fiber optics), пластмассовой - для длины до 50 метров, и стеклянной - для длин до 100 метров.

29. Интерфейс USB, основные характеристики, достоинства и недостатки. Схема соединения устройств и принцип их взаимодействия при передаче информации. Управление питанием.

Технические характеристики  

Возможности USB следуют из ее технических характеристик:  

Высокая скорость обмена (full-speed signaling bit rate) - 12 Mb/s  

Максимальная длина кабеля для высокой скорости обмена - 5 m  

Низкая скорость обмена (low-speed signaling bit rate) - 1.5 Mb/s  

Максимальная длина кабеля для низкой скорости обмена - 3 m  

Максимальное количество подключенных устройств (включая размножители) - 127  

Возможно подключение устройств с различными скоростями обмена  

Отсутствие необходимости в установке пользователем дополнительных элементов, таких как терминаторы для SCSI  

Напряжение питания для периферийных устройств - 5 V

Максимальный ток потребления на одно устройство - 500 mA  

Поэтому целесообразно подключать к USB практически любые периферийные устройства, кроме цифровых видеокамер и высокоскоростных жестких дисков. Особенно удобен этот интерфейс для подключения часто подключаемых/отключаемых приборов, таких как цифровые фотокамеры. Конструкция разъемов для USB рассчитана на многократное сочленение/расчленение.  

Возможность использования только двух скоростей обмена данными ограничивает применяемость шины, но существенно уменьшает количество линий интерфейса и упрощает аппаратную реализацию.  

Питание непосредственно от USB возможно только для устройств с малым потреблением, таких как клавиатуры, мыши, джойстики и т.п.  

Здесь GND - цепь "корпуса" для питания периферийных устройств, VBus - +5V также для цепей питания. Шина D+ предназначена для передачи данных по шине, а шина D- для приема данных.  

Кабель для поддержки полной скорости шины (full-speed) выполняется как витая пара, защищается экраном и может также использоваться для работы в режиме минимальной скорости (low-speed). Кабель для работы только на минимальной скорости (например, для подключения мыши) может быть любым и неэкранированным.  

29. Основные типы кабелей для передачи информации. Защитные свойства кабелей.

29. Беспроводные интерфейсы периферийных устройств. Технология UWB. Назначение и основные характеристики интерфейса Wireless USB. Топология Wireless USB. Назначение и основные характеристики интерфейса Bluetooth. Топология сетей Bluetooth 1.х и Bluetooth 2.0. Назначение и основные характеристики интерфейса Wi-Fi.

UWB получила свое название «сверхширокополосная связь» из-за того, что в этом стандарте для связи используется самый широкий из распространенных сегодня технологий диапазон частот - от 3 до 10 ГГц Использование широкой полосы частот позволяет UWB достичь умопомрачительной для связи без проводов скорости - до 480 Мбит/с. Правда, на очень малых расстояниях - до 3 м. На дистанциях до 10 м технология позволяет достичь лишь 110 Мбит/с, что, в общем-то, тоже немало

Технология использует небольшие приемопередатчики малого радиуса действия, либо непосредственно встроенные в устройство, либо подключаемые через свободный порт или PC-карту. Адаптеры работают в радиусе 10 метров и, в отличие от IrDA, не обязательно в зоне прямой видимости, то есть, между соединяемыми устройствами могут быть различные препятствия, или стены.

Устройства, использующие стандарт Bluetooth, функционируют в диапазоне 2,45 ГГц ISM (Industrial, Scientific, Medical - промышленный, научный и медицинский диапазон) и способны передавать данные со скоростью до 720 кбит/с на расстояние до 10 метров и передачу 3 голосовых каналов.

Технология использует FHSS - скачкообразную перестройку частоты (1600 скачков/с) с расширением спектра. При работе передатчик переходит с одной рабочей частоты на другую по псевдослучайному алгоритму. Для полнодуплексной передачи используется дуплексный режим с временным разделением (TDD). Поддерживается изохронная и асинхронная передача данных и обеспечивается простая интеграция с TCP/IP. Временные интервалы (Time Slots) развертываются для синхронных пакетов, каждый из которых передается на своей частоте радиосигнала.

Энергопотребление устройств Bluetooth должно быть в пределах 0.1 Вт. Каждое устройство имеет уникальный 48-битовый сетевой адрес, совместимый с форматом стандарта локальных сетей IEEE 802.

Устройства стандарта Bluetooth способны соединяться друг с другом, формируя пикосети, в каждую из которых может входить до 256 устройств. При этом одно из устройств является ведущим (Master), еще семь - ведомыми (Slave), остальные находятся в дежурном режиме. Пикосети могут перекрываться, а к ресурсам ведомых устройств может быть организован доступ. Перекрывающиеся пикосети могут образовать распределенную сеть, по которой могут мигрировать данные.

Bluetooth - технология беспроводной передачи данных, позволяющая соединять друг с другом любые устройства, в которых имеется встроенный микрочип Bluetooth. Наиболее активно технология применяется для оснащения мобильных телефонов всевозможными внешними устройствами: handsfree, внешняя память или беспроводные модемы. Из очевидных достоинств Bluetooth-гарнитур можно отметить значительно меньшую степень их излучения по сравнению с самими мобильными телефонами и, конечно, возможность вести разговор по телефону, не держа его в руке. Различные Bluetooth-устройства соединяются друг с другом автоматически, как только оказываются в пределах досягаемости, то есть отпадает необходимость в кабелях и драйверах. В отличие от технологии инфракрасной связи IrDA, обеспечивающей связь только между двумя устройствами, Bluetooth может общаться с несколькими (до 7) устройствами Bluetooth: одно устройство при этом будет активным, а остальные в режиме ожидания. Радиоволны, которые используются в Bluetooth, могут проходить через стены и неметаллические барьеры и соединяться с Bluetooth-устройствами на расстоянии от 10 до 100 метров в зависимости от спецификации устройства. Для спецификации 1.1 класс 1 радиус действия составляет до 100 метров, для класса 2 - до 10 м. Так как во всем мире Bluetooth работает на нелицензируемой и единой частоте промышленного, научного и медицинского применения ISM 2.45 Ггц, то пространственных границ для использования Bluetooth не существует. Как не существует и проблемы несовместимости Bluetooth-устройств различных производителей, поскольку технология стандартизирована. Так что никаких препятствий для распространения Bluetooth нет!

Wi-Fi – это современная технология беспроводного обмена информацией для связи различных устройств и построения сетей на скорости до 54 Мегабит в секунду. Эта технология пользуется большой популярностью за рубежом, в России же она набирает обороты стремительным темпом. В нашей стране действует более 1500 беспроводных точек доступа (хот-спотов), тысячи используют офисные сети на базе Wi-Fi. Беспроводные сети незаменимы в тех местах, где часто изменяется конфигурация помещения или отсутствует возможность использования кабелей.

Основная задача, которую поставила перед собой новая рабочая группа при продвижении Wireless USB — сохранение существующих устройств USB, инфраструктуры драйверов, внешнего вида и удобств использования проводных устройств USB,.

Несмотря на то, что впервые словосочетание

По задумке разрабатываются для беспроводных персональных сетей (WPAN) и предназначены для передачи изображения, звука и других данных по высокоскоростным широкополосным соединениям.