Интерфейс подключения. Спецификации USB 1.x и USB 2.0

Интерфейс USB предназначен для подключения периферийных устройств к персональному компьютеру и позволяет производить обмен информацией на трех скоростях: • низкой (Low Speed - LS, USB 1.0) - 1,5 Мбит/с; • полной (Full Speed-FS, USB 1.1) - 12 Мбит/с; • высокой (High Speed - HS, USB 2.0) - 480 Мбит/с.

Рис. 34. Разъем типа «А» интерфейса USB. Хорошо видна контактная группа

Для подключения периферийных устройств (например, для чтения flash-карт) используется 4-жильный кабель типа USB-mini USB или USB-AB (рис. 34). Интерфейс USB соединяет между собой хост и устройства. Хост (иначе - «концентратор») находится внутри персонального компьютера и управляет работой внешнего устройства. Так как у неопытных пользователей часто возникает вопрос о различных спецификациях USB, подчеркнем, что спецификации USB 2.0 и USB 1.x полностью совместимы. Отличие состоит лишь в максимальной скорости передачи данных. При подключении устройства USB 2.0 к хосту USB 1.x оно будет работать на скорости младшей спецификации, т. е. скорости хоста (рис. 35, 36). Отметим, что маломощные устройства, подключаемые к шине USB (USB-flash, устройства чтения, некоторые сканеры, мыши, джойстики и др.), не требуют внешнего источника питания. Необходимое для функционирования этих устройств напряжение питания (+5 В) передается непосредственно по кабелю USB. Конкурентом USB 2.0 является стандарт FireWire (IEEE 1394), который обеспечивает скорость обмена данными, сравнимую с USB 2.0. Этот стандарт очень широко распространен (особенно в цифровых видеокамерах), однако в настоящее время у большинства настольных компьютеров базовой комплектации такой порт отсутствует. Не стоит отчаиваться, если компьютер оборудован лишь медленным хостом USB 1.x или порты USB вообще отсутствуют! В этом случае возможна установка дополнительного контроллера для шины PCI, обычно имеющего от двух до пяти портов USB (рис. 37).

Рис. 37. USB-контроллер (плата) для шины PCI на микросхеме VIA, реализующий два USB-порта, поддерживающих спецификации USB 1.x - 2.0

В настоящее время в свободной продаже представлены USB- и FireWire-контроллеры на микросхемах OPTI и VIA. К недостатку последних можно отнести несовместимость с некоторыми моделями старых материнских плат, выявить которую можно только экспериментально. Технология USB позволяет древовидно подключать до 255 (!) устройств к одному хосту, т. е. имеется возможность использования различных концентраторов, разветвителей (рис. 38), удлинителей и т. п. Отметим связанные с этим основные моменты, которым следует уделять внимание: • при наличии в компьютере хоста спецификации USB 2.0 все соединительные кабели должны также соответствовать этой спецификации; • при подключении устройств посредством кабелей значительной длины (более 5 м) следует использовать специальные усилители; • при подключении нескольких устройств, питание которых осуществляется от USB-интерфейса, также рекомендуется использовать дополнительный усилитель - активный концентратор с блоком питания.

Рис. 38. Пассивный USB-разветвитель (концентратор, хаб) 1x4