Информационные технологииStfw.Ru 🔍

Назначения способов передачи данных, устройства их использующие

  • 🕛
В силу того, что FireWire изначально проектироваласть как шина для передачи видео и аудиопотоков между различными устройствами независимо от наличия компьютера, в настоящее время количество существующих устройств использующих изохронную передачу данных по этой существенно больше чем количество таковых для USB. К числу таких устройств относятся например видеокамеры производства Sony (некоторые из которых мы собираемся описать более подробно в следующих главах), некоторые устройства сбора данных например производства московской фирмы ЗАО "Инструментальные системы". Последние могут быть интересны специалистам в области промышленных и научных измерений, а так же систем связи.

Изохронная передача по USB до сих пор считается "не тривиальным делом" на уровне ПО. И до сих пор USB устройства не всегда используют ее в тех случаях когда это было бы логично. Примером тому в частности могут служить столь распространенные WEB-камеры Logitech QuickCam, а так же некоторые CD/DVD RW производства Sony. Те и другие используют асинхронный режим передачи данных. В случае с \¥ЕВ=камерами это вобщем-то оправданное упрощение конструкции в силу того, что WEB-камеры как правило работают в условиях довольно медленной связи по интернет и речь о каком-то realtime как правило не идет. В случае же с устройствами записи на оптичиские диски при некоторых учловияхиспользование асинхронной передачи может быть причиной того, что устройство не успеет вовремя получить от компьютера необходимый объем данных и оптический носитель информации (так называемая "болванка") может быть безвозвратно непрочен. Решением проблемы в этом случае может быть программное переключение устройства в режим когда процесс записи будет осуществляться на более низкой скорости. Подобная неприятная ситуация может возникнуть как в случае чрезмерной загруженности шины USB другими устройствами, так и в случае когда host-контроллер USB компьютера является недостаточно быстрым так как соответствует более ранней спецификации USB1.0 или USB1.1.
В случае если бы устройство использовало изохронную передачу, то подобная ситуация не могла бы иметь место в силу того что шина просто не смогла бы сконфигурировать устройство для для работы со скоростью изохронной передачи необходимой для слишком высоких скоростей записи на оптичекий диск, таких что скорость подкачки по шине была бы недостаточной. Шина автоматически бы обнаружила нехватку полосы пропускания для передачи с высокой скоростью.
Положение с изохронной передачей вероятно изменится когда большее распространение получит скоростная шина USB2.0. В настоящее время многие выпускаемые компьютеры комплектуются host-контроллером USB2.0, однако число устройств, поддерживающих работу по USB2.0 невелико по сравнению с числом таковых для USB 1.0.

Кабели и разъемы FireWire.

  • 🕛
В отличие от USB разъемы и кабели FireWire могут как иметь провода для передачи питающего напряжения по шине так и не иметь их. В случае если провода для передачи питания имеются их общее количество составляет 6 (а не 4 как для USB). Аналогично, два провода предназначены для передачи питающего напряжения и четыре провода предназначены для передачи сигналов. Шестипроводные разъемы имеют размеры примерно 5.5 на 11 миллиметров, четырехпроводные примерно 5.5 на 3.5 миллиметров.

Четыре сигнальных провода объединены по два и носят названия ТРА и ТРВ (Twisted pair А и В соответственно). При передаче устройства используют ТРА для передачи дифференциального строба, а ТРВ для передачи дифференциального сигнала сигнала. При приеме сигнала - все наоборот. Сигнальные провода так же как и в случае USB выполнены в виде экранированной витой пары.
Кабели имеют на обоих концах разъемы типа "вилка", а устройства разъемы типа "розетка". При этом для соединения устройств имеющих розетки с разным числом проводов (4 и 6) используются кабели с соответствующими вилками, при этом 2 провода отвечающих за подачу питания на одном конце кабеля остаются незадействованными на другом. В нутри кабеля ТРА и ТРВ меняются местами и приходят соответственно на другую пару разъемов вилки на противоположном конце. Цвета проводов следующие: земля -черный, питающее напряжение - белый, ТРА - оранжевый и голубой, ТРВ - красный и зеленый. Разъемы устроены так, что при подсоединении их друг к другу контакты проводов, отвечающих за питание соединяются раньше чем контакты провода, отвечающих за передачу сигналов.
Так же как и в случае с USB вставить по ошибке вилку в розетку другой стороной невозможно.

Кабели и разъемы USB.

  • 🕛
Разъемы типа "А" должны быть направлены от USB устройства к хосту (компьютеру). Конструктивно вилки и гнезда розеток имеют поперечные размеры 12 на 4.5 миллиметров и могут соединятся друг с другом единственным правильным способом. То есть неправильно вставить вилку в розетку невозможно. При соединении вилка заходит в розетку на глубину примерно 8 миллиметров. Розетки подобного типа мы можем найти с обратной стороны многих современных компьютеров.

Провода и разъемы

  • 🕛
Устройства USB и Fire Wire предназначены в частности для того, чтобы при необходимости их можно было быстро и просто подключать и отключать друг от друга и от компьютера. При этом должен обеспечиваться хороший электрический контакт и устойчивость к износу от частого использования разъемов. Провода, соединяющие устройства могут быть достаточно длинными и находиться в области возможных электромагнитных помех от различных источников. Поэтому те и другие сконструированы с учетом этих требований.

Примеры устройств

  • 🕛
В этом пункте мы постараемся дать небольшой обзорустройств, использующих USB и FireWire.

Версии FireWire (стандарта IEEE1394)

  • 🕛
Шина FireWire специфицируется стандартом ШЕЕ 1394-1995 (принятым в 1995 году) и его дальнейшим развитием версиями стандарта : IEEE 1394a и IEEE 1394B. Стандарт IEEE 1394a на сегодняшний день по-видимому является наиболее распространенным.
Скорости передачи данных, определяемые стандартами IEEE 1394-1995 и IEEE 1394а - это 100Mb/sec, 200Mb/sec, 400Mb/sec. Каждая из них может использоваться устройствами, подключенными к шине. Все FireWire устройства должны поддерживать работу на минимальной скорости 100Mb/sec.
В IEEE 1394В получили развитие еще большие скорости передачи: 800Mb/sec, 1.6Gb/sec, 3.2Gb/sec.
Во всех вариантах стандарта шина может функционировать в отсутствии выделенного узла (компьютера).

Версии стандартов FireWire и USB

  • 🕛
С момента своего введения оба стандарта претерпели развитие в частности в сторону увеличения скорости передачи, поэтому в первую очередь речь пойдет именно о различиях в скорости.

Автоматический поиск драйверов устройств Plug & Play

  • 🕛
USB и FireWire изначально разрабатывались с учетом того, что программное обеспечение ОС должно самостоятельно определять какой драйвер следует использовать для работы с каждым вновь подключаемым устройством. Это особенно важно с учетом того, что устройства могут подключаться и отключаться находу к различным портам компьютера и в такой ситуации прользователю было бы слишком утомительно каждый раз сообщать системе что скажем к порту номе 8 подключено такое-то устройство.
Для того, чтобы в полной мере реализовать такую возможность каждое устройство должно иметь внутри некоторый уникальный идентификатор (идентификатор производителя и идентификатор самого устройства:Vendor ID и Product ID). Для того, чтобы идентификаторы случайно не повторились для двух различных устройств, сделанных разными производителями, они должны выдаваться некоторым центральным органом по регистрации таких идентификаторов. Соответствующим стандарту может считаться только лишь устройство, которое имеет зарегистрированные идентификаторы. На практике именно это имеет место. Получение идентификатора коммерчеси доступно любому производителю электронных устройств.
Обычно компьютеры с ОС Windows или Linux способны самостоятельно обнаруживать устройства, такие например как Web-камеры с интерфейсом USB и использовать соответствующий им драйвер устройства.
В Linux так же возможно использование USB портов и устройств подключенных к ним прикладной программой, как это всегда было с последовательными портами RS232. К сожалению в Windows в настоящее время использование USB является существенно более сложной задачей, требующей написания системного драйвера.
Для тех же кому интересна работа системных драйверов с USB устройствами в настоящее время можно так же порекомендовать использование Linux в связи с тем, что там имеется достаточно большое количество драйверов устройств с исходными текстами. В качестве примера для изучения можно порекомендовать драйвер для Web-камеры Logitech QuickCam, который по мнению автора является достаточно простым и вместе с тем иллюстрирует все основные особенности работы системного драйвера с USB устройством.

Зачем нам новые шины (или разъемы на задней панели) вместо старых?

  • 🕛
"Зачем нам новые шины вместо старых?" - этот вопрос уместно задать в первую очередь в отношении USB, так как именно USB по замыслу предназначается в качестве замены имеющимся в компьютерах СОМ и LPT портам. В отношении же FireWire можно сразу же заметить следующее, что хотя FireWire и предоставляет нам некоторые чисто компьютерные сервисы (такие, например, как подключение к PC скоростных внешних накопителей или сеть TCP/IP по FireWire в ОС Linux) она все же пришла в сферу персональных компьютеров из области цифровой передачи изображения, где традиционно используется уже на протяжении некоторого времени (например видеокамерами Sony).

Назначение USB и FireWire

  • 🕛
Списки потребности, которые по мнению их разработчиков должны были решить USB и FireWire, во многом пересекаются и состоят в следующем:

В сеть утекла Windows 7 build 7229

  • 🕛
Если во времена разработки Longhorn/Vista сложно было представить утечку TAP-сборки, то сегодня это стало, скорее, правилом, нежели исключением. Вот и сегодня - в преддверии дня России - в сеть утекла очередная (на этот раз заключительная) TAP-сборка Windows 7. Начиная с этой сборки, номер которой 7229.0.winmain.090604-1901, никто из партнеров не получит ни одной сборки Windows 7 до отправки финальной версии в печать. Так что велик шанс, что сборка под номером 7229 войдет в историю как последняя утекшая сборка перед RTM.

UAC в Windows 7 все еще уязвим

  • 🕛
Очередной раунд борьбы Лонга Ченга (Long Zheng) с разработчиками Windows 7. В этот раз Лонг говорит об ущербности UAC и, в частности, наличии уязвимости в этой функции, позволяющей инъекцию произвольного кода в список "дозволенных" приложений ОС.

ExpressCard 2.0

  • 🕛
Индустриальная торговая ассоциация PCMCIA, курирующая разработку интерфейсов PC Card и ExpressCard, объявила о выпуске финальной версии спецификаций нового стандарта ExpressCard 2.0.

Дисковые интерфейсы современных компьютеров

  • 🕛
Одним из важнейших устройств, входящих в состав современного компьютера, являются дисковые накопители: жесткие диски (винчестеры) и CD-ROM и их производные (СD-R/RW, DVD и пр.). Подавляющее большинство таких накопителей для обмена информацией с процессором и памятью используют различные варианты интерфейса IDE (Integrated Device Electronics - устройство с интегрированным контроллером). Конечно, существует еще один вариант дискового интерфейса - SCSI, но он, по причине высокой стоимости и определенной трудоемкости конфигурации отдельных устройств, больше ориентирован на рынок серверов и рабочих станций, поэтому этот интерфейс в данной статье рассматриваться не будет.

Интерфейсы винчестеров

  • 🕛
Широкое применение винчестеров в качестве устройств долговременного хранения информации

Статьи и документация

Подборка статей и документации по IT-технологиям: от программирования до администрирования серверов. Практические гайды для веб-разработчиков и IT-профи на stfw.ru.