Wykład 4. Interfejsy USB, FireWire

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Wykład 4. Interfejsy USB, FireWire"

Kajetan Sokołowski
7 lat temu
Przeglądów:

1 Wykład 4 Interfejsy USB, FireWire

2 Interfejs USB

3 Interfejs USB

4 Interfejs USB

5 Interfejs USB

6 Interfejs USB

7 Interfejs USB

8 Interfejs USB

9 Interfejs USB

10 Interfejs USB

11 Interfejs USB

12 Interfejs USB

13 Interfejs USB

14 Interfejs USB

15 Interfejs USB

16 Interfejs USB

17 Interfejs USB

18 Interfejs USB

19 Interfejs USB

20 USB- standardy USB 1.1: Oryginalny standard Do 6 hostów (tier) i do 127 urządzeń Architektura Master/Slave Data rate: 1.5 Mb/s w trybie LowSpeed 12 Mb/s w trybie Full Speed Każde z urządzeń może czerpać do 500 ma

21 USB- standardy USB 2.0: Zastępuje standard w wersji 1.1 Główną różnicą jest dodanie nowego trybu: HighSpeed z prędkością 480MB/s USB 3.0: Główną różnicą jest dodanie nowego trybu: SuperSpeed z prędkością 4.8 GB/s

22 Dziękuję za uwagę

23 FT232R Główne cechy: Pojedynczy układ obsługujący zarówno warstwę sprzętową, jak i programową Dostępne i darmowe sterowniki na komputery PC Zintegrowany EEPROM 1024B do zapamiętywania ustawień Zintegrowany generator sygnału zegarowego Prędkości przesyłu od 300B/s do 3Mb/s (RS422, RS485, RS232) Kompatybilność z trybem USB2.0 FullSpeed Zasilanie V

24 FT232R Schemat blokowy Dziękuję za uwagę

25 FT232R Zasilanie z portu Dziękuję za uwagę

26 FT232R Zasilanie autonomiczne Dziękuję za uwagę

27 Interfejs FireWire (IEEE 1394)

28 FireWire Protokół zdefiniowany początkowo przez firmę Apple (koniec lat 80-tych), następnie ustandaryzowany przez IEEE pod numerem IEEE 1394:2008 Transmisja odbywa się na dwóch, terminowanych parach skręconych W kablu występuje dodatkowa para skręcona przeznaczona do zasilania Prędkość do 3.2Gb/s (1394b)

29 FireWire Zasięg do 100m w standardzie S100 (100Mb/s) Długość kabli między urządzeniami 4.5m Możliwość podłączenia do 63 węzłów Topologia drzewa, gwiazdy lub łańcucha lub kombinacja powyższych (co w zasadzie oznacza, że urządzenia można łączyć dowolnie) Trzy pod-standardy: 1394, 1394a oraz 1394b Łączenie na kablach miedzianych oraz światłowodowych

30 FireWire - zastosowania Główne zastosowania: Kamery i kamkodery cyfrowe Filmowanie Gromadzenie danych Systemy Audio & Pro-Audio Obrazowanie medyczne Automatyczna inspekcja optyczna itp.

31 FireWire - urządzenia Host Adapter

32 FireWire - urządzenia Kable

33 FireWire - urządzenia Kable

34 FireWire - urządzenia Kable

35 FireWire - urządzenia Każde urządzenie IEEE1394 jest repeaterem!!! Sygnał z wejścia jest bezmyślnie powielany na wszystkie wyjścia Repeater

36 FireWire stos protokołów

37 FireWire warstwa PHY Warstwa fizyczna odpowiada za inicjalizację transmisji oraz arbitraż Tylko jedno urządzenie może wysyłać dane w danym czasie

38 FireWire struktura sieci Wszystkie szyny 1394 są zorganizowane w strukturę drzewa Na górze hierarchii jest węzeł root Wewnątrz sieci występują węzły rozdzielające branch nodes Punkty końcowe opisywane są jako liście leaf nodes

FireWire prędkości Podstawowa prędkość wersji S100 to 98.

39 FireWire prędkości Podstawowa prędkość wersji S100 to Mb/s Pozostałe wersje skalują się od prędkości podstawowej Kiedy jedno z urządzeń wysyła pakiet z jakąś prędkością, to ten pakiet wędruje przez CAŁĄ sieć z tą prędkością

40 FireWire adresowanie Każde z urządzeń posiada stały adres 64- bitowy Górne 16 bitów oznacza ID węzła sieci Node ID Node ID składa się z: Bus ID długość 10b Physical ID długość 6b Adres FireWire identyfikuje węzeł, jak i urządzenie/urządzenia logiczne wewnątrz węzła

41 FireWire typy pakietów

42 FireWire struktura transmisji Podstawowym cyklem transmisyjnym jest 125 µs Co taki czas następuje synchronizacja transmisji poprzez sygnały cycle synch oraz ramki cycle start Pozwala to na nadawanie danych izochronicznie

43 FireWire transmisja izochroniczna Transmisja izochronicza jest używana do transmisji punkt-punkt lub punkt-wielopunkt Brak możliwości korekcji błędów i retransmisji ramki Do 80% pasma może być używane do transmisji izochronicznej Pakiet składa się z ID kanału izochronicznego oraz danych Preferowane do transmisji danych audio i wideo

44 FireWire transmisja asynchroniczna Transmisja asynchroniczna jest używana do transmisji punkt-punkt pod konkretny adres Możliwości korekcji błędów i retransmisji ramki ze względu na obecność potwierdzeń Do 100% pasma może być używane do transmisji asynchronicznej Preferowane do transmisji ważnych danych, np. z dysku twardego

45 FireWire rozmiar ramki

46 FireWire sygnały fizyczne

47 FireWire warstwa Link Layer Wysyła i odbiera pakiety danych Odpowiada za detekcję i korekcję błędów Nadzoruje retransmisję danych Komunikuje się z warstwami wyższymi

48 CAN transceiver PCA82C251

49 TSB41AB1 warstwa fizyczna Układ realizujący warstwę fizyczną zgodnie ze specyfikacją IEEE1394a-1995 oraz IEEE1394a Prędkość transmisji 100, 200 oraz 400Mb/s (S100, S200 oraz S400) Kilka trybów oszczędzania energii Połączenie z warstwami wyższymi przez interfejs równoległy Zasilanie 3.3V Obudowy pinów

52 TSB41AB1 połączenie PHY-LLC Połączenie szyną równoległą 2/4/8 bitów względem zegara MHz (SYSCLK)

53 TSB41AB1 połączenie PHY-LLC Procedura połączenia PHY-LLC: Transmisję inicjuje PHY autonomicznie lub, gdy następuje żądanie odczytu rejestru z warstwy LLC PHY inicjuje transmisję do LLC, gdy następuje odebranie pakietu z toru szeregowego Po żądaniu transmisji przez LLC, warstwa PHY przejmuje kontrolę nad magistralą szeregową i oddaje ją warstwie LLC

54 TSB82AA2 warstwa LLC Kontroler zgodny z 1394b Prędkości do 800Mb/s Interfejs PCI 33MHz/32-bit lub 33MHz/64-bit Głębokie FIFO w celu zwiększenia tolerancji opóźnień hosta: do 5kB Optymalizacja pod kątem aplikacji audio oraz wideo Obudowy 144 lub 176 pinów

55 FireWire vs USB2.0 Magistrale USB oraz FireWire są komplementarne ich zakres zastosowań jest odmienny USB zakres zastosowań bardzo szeroki FireWire nakierowanie głównie na transmisję audio oraz wideo, jak również na obsługę kamer cyfrowych, DVD oraz telewizorów cyfrowych

56 FireWire vs USB2.0 USB wymaga obecność hosta funkcje tą pełni zazwyczaj PC FireWire jest siecią typu peer-to-peer Przepustowość USB jest daleka od reklamowanej (480Mb/s): Max przepustowość dostępna przy transmisji peryferia->host Połowa przepustowości przy transmisji peryferia- >peryferia dane muszą przejść przez hosta

57 FireWire vs USB2.0 Huby USB 2.0 są dużo bardziej skomplikowane od hubów FireWire: Wymagają kontrolerów USB1.1 oraz USB2.0 Wymagają również skomplikowanych i szybkich układów logicznych USB jest do układów tanich o mniejszej wydajności FireWire powinno być stosowane tam, gdzie najważniejsza jest wydajność

58 Dziękuję za uwagę

Podobne dokumenty

Wykład 4. Interfejsy USB, FireWire

Wykład 4. Interfejsy USB, FireWire Wykład 4 Interfejsy USB, FireWire Interfejs USB Interfejs USB Interfejs USB Interfejs USB Interfejs USB Interfejs USB Interfejs USB Interfejs USB Interfejs USB Interfejs USB Interfejs USB Interfejs USB