Последовательные шины USB и FireWire

В отличие от громоздких дорогих шлейфов параллельных шин AT А и особенно шины SCSI с ее разнообразием разъемов и сложностью правил подключения, ка¬бельное хозяйство USB простое и изящное. Кабель USB содержит одну экрани¬рованную витую пару с импедансом 90 Ом для сигнальных цепей и одну неэкранированную для подачи питания (+5 В), допустимая длина сегмента — до 5 м. Для низкой скорости может использоваться невитой неэкранированный кабель дли¬ной до 3 м (он дешевле). Система кабелей и коннекторов USB не дает возможно¬сти ошибиться при подключении устройств (рис. 4.1, а и б). Для распознавания разъема USB на корпусе устройства ставится стандартное символическое обозна¬чение (рис. 4.1, в). Гнезда типа «А» устанавливаются только на нисходящих пор¬тах хабов, вилки типа «А» — на шнурах периферийных устройств или восходя-

90

Глава 4. Последовательные шины USB и FireWire

щих портов хабов. Гнезда и вилки типа «В» используются только для шнуров, отсоединяемых от периферийных устройств и восходящих портов хабов (от «мел¬ких» устройств — мышей, клавиатур и т. п. кабели, как правило, не отсоединяются). Кроме стандартных разъемов, показанных на рисунке 4.1, применяются и мини¬атюрные варианты (рис. 4.2, в, г, д). Хабы и устройства обеспечивают возможность «горячего» подключения и отключения. Для этого разъемы обеспечивают более раннее соединение и позднее отсоединение питающих цепей по отношению к сигнальным, кроме того, предусмотрен протокол сигнализации подключения и от¬ключения устройств. Назначение выводов разъемов USB приведено в табл. 4.1, ну¬мерация контактов показана на рис. 4.2. Все кабели USB «прямые» — в них соеди¬няются одноименные цепи разъемов.


Рис. 4.1. Коннекторы USB: a — вилка типа «А», б—вилка типа «В», в — символическое обозначение

а
б
в
г
д
Рис. 4.2. Гнезда USB: а — типа «А», б — типа «В» стандартное, В,Г,Д — миниатюрные типа «В»
Таблица 4.1. Назначение выводов разъема USB

В шине используется дифференциальный способ передачи сигналов D+ и D- по двум проводам. Скорость устройства, подключенного к конкретному порту, опре¬деляется хабом по уровням сигналов на линиях D+ и D-, смещаемых нагрузочны¬ми резисторами приемопередатчиков: устройства с низкой скоростью «подтяги¬вают» к высокому уровню линию D-, с полной — D+. Подключение устройства HS

4.1. Шина USB
91
определяется на этапе обмена конфигурационной информацией — физически на первое время устройство HS должно подключаться как FS. Передача по двум про¬водам в USB не ограничивается дифференциальными сигналами.