Standardite kontaktid (0)

TALLINNA POLÜTEHNIKUM
Standardite kontaktid
Referaat
Koostas: Jevgeni Kurotškin
Juhendas: M. Märtinson
Tallinn 2012

Sisukord

Universaalne järjestiksiin 3
Ajalugu 4
Spetsifikatsiooni versioonid: 5
Esialgsed versioonid 5
USB 1.0 5
USB 1.1 6
USB 2.0 6
USB 2.0 puudused 6
Järgnevad muudatused 7
USB OTG 7
USB Wireless 7
USB 3.0 7
USB Kaablid ja ühenduspesad 8
Sissejuhatus

Universaalne järjestiksiin

Universaalne järjestiksiin ( universaal -jadasiin; ingl Universal Serial Bus; USB) on arvuti välissiini standard, mis lubab välisseadmeid külge ja lahti ühendada ilma, et arvutit oleks vaja välja lülitada.
Infotehnoloogias on USB järjestiksiinil töötav standardiseeritud  port, tänu millele saab arvuti külge ühendada erinevaid välisseadmeid:arvutihiirt, sõrmistikku, mobiiltelefoni, modemit, monitori, skännerit, PDAd, digitaalkaamerat, MP3 mängijat, välist kõvaketast, traadita võrgu võrgukaarti jne. Kõiki USB seadmeid saab kuumühendada ehk kokku- ja lahti ühendada, ilma et arvutit peaks uuesti algkäivitama. Lisaseadmete ühenduseks USB-ga kasutatakse neljajuhtmelist kaablit, kus neist kaks ( keerdpaar ) on diferentsiaallülituses andmete vastuvõtmiseks ja saatmiseks, kaks ülejäänut lisaseadme toiteks. Tänu sellele, et USB-s on toitekaabel, saab välisseadmeid ühendada ilma oma vooluallikata. Maksimaalne voolutugevus USB siini kaudu on 500 mA. Ühele USB siini kontrollerile saab ühendada kuni 127 seadet .
Hetkel kasutatakse kõige rohkem seadmeid, mis on tehtud spetsifikatsiooniga USB 2.0. Viimasel ajal on kättesaadavad ka seadmed , mis töötavad siinil USB 3.0.
HDMI- High- Definition Multimedia Interface . Kõrglahutusega multimeedia , mis võimaldab teil kanda digitaalset video ja multi- channel kõrglahutusega digitaalset heli ja mis on kopeerimis kaitsega (HDCP- High Bandwidth Digital Copy Protection.)
HDMI liides annab digitaalset DVI-ühendust mitme seadme vastava kaablile. Peamine erinevus HDMI ja DVI on see, et HDMI pesa on väiksem ning toetab multi-channel digital audio .Asendaja analoog ühenduvus standarditele nagu SCART või RCA.
3

Ajalugu

Esimene USB 1.0 spetsifikatsioon esitati 1994-1995. USB arenduskeskust toetasid Intel, Microsoft,  Philips , US Robotics. USB on muutunud "ühiseks nimetajaks" kolme haru jaoks, mis ei ole omavahel seotud:

• Arvuti funktsionaalsuse laiendamine. Tol ajal oli väliste lisaseadmete ühendamiseks personaalarvutitega kasutusel mitu traditsioonilist (ing. legacy) liidest PS/2, serial port,paralleelport, jostikku port, SCSI), kuid turule tulid uued lisaseadmed ja seoses sellega tuli kasutusele uus ühenduspesa. Eeldati, et USB asendab neid kõiki ja samal ajal annab tõuke arendamaks uusi mittetraditsioonilisi seadmeid.
  
• Et ühendada oma arvuti mobiiltelefoniga. Tol ajal arenes arvutivõrk ja telefonid on läinud kõnede digitaaledastusele, kuid ükski liides ei sobinud, et ühendada ja edastada nii kõnesid kui andmeid telefonilt arvutisse .
  
• Lihtne kasutamine. Vanad liidesed (nt COM-ja LPT- pordid ) on äärmiselt lihtsad arendajate jaoks, kuid ei võimaldanud kuumühendust «plug and play». Nõutavad olid uued mehhanismid , kus välised seadmed pidid suhtlema arvutiga madala ja keskmise kiirusega - võib olla rasked disainerite jaoks, aga usaldusväärsed, kasutajasõbralikud ning võimaldavad kuumühendust hot-swapping.
  

USB-tugi tuli täiendusena  Windows 95le, ta sai hiljem standardiks Windows 98 jaoks. Esialgne seade ei omanud kuigi suurt andmeedastuskiirust, aga arendajad said kiiresti aru USB kasulikkusest. Aastaks 2000 oli enamus printereid ja skännereid uue liidesega.  Hewlett - Packard , Intel, Lucent (nüüd Alcatel-Lucent), Microsoft, NEC ja Philips ühiselt käivitasid kiirema USB versiooni. USB 2.0 spetsifikatsioon ilmus aprillis 2000 ja 2001 aasta lõpus sai see versioon standardiks. USB 2.0 ühildub kõikidega eelmisetega USB versioonidega. 2000. aasta keskel hakkasid arvutite  BIOS 'id massiliselt toetama USB. See võimaldas lisaks muule ka arvuti algkäivitust USB seadmeilt. Kaasaegsetel arvutiteemaplaatidel on kuni 10 USB kontrollerit, tavaline on vähemalt kaks USB pordti.
4

Spetsifikatsiooni versioonid:

Esialgsed versioonid

• USB 0.7 spetsifikatsioon novembrist 1994
  
• USB 0.8 spetsifikatsioon detsembrist 1994
  
• USB 0.9 spetsifikatsioon aprillist 1995
  
• USB 0.99 spetsifikatsioon augustist 1995
  
• USB 1.0 Release Candidate - spetsifikatsioon novembrist 1995
  

USB 1.0

Spetsifikatsioon 15. jaanuarist 1996. Tehnilised andmed:

• Kaks andmeedastuskiirust:
  
• nn täiskiirus ( Full - Speed ) – 12 Mb/s
  
• väike kiirus (Low-Speed) – 1,5 Mb/s
  
• Maksimaalne kaabli pikkus täiskiirusel – 5 m[1].
  
• Maksimaalne kaabli pikkus väiksel kiirusel – 3 m[1].
  
• Maskimaalne ühendatud seadmete hulk – 127
  
• Ühele USB kontrollerile on võimalik ühendada erinevat andmeedastuskiirust kasutavaid seadmeid
  
• Lisaseadme toitepinge – 5 V
  
• Maksimaalne vool mida lubatakse lisaseadme toiteks – 500 mA
  

USB 1.1

Spetsifikatsioon töötati välja septembris 1998. Parandati versiooni 1.0 probleemid ja vead. See oli esimene verisoon, mis sai massilise leviku.

USB 2.0

Spetsifikatsioon töötati välja aprillis 2000. USB 1.1-ga võrreldes kasvas andmeedastuskiirus 480 megabitini sekundis. Kasutada saab kolme andmeedastuskiirust:

• väike (Low-speed), 10-1500 Kb/s (interaktiivsed seadmed: klaviatuur , hiir, juhtnupp)
  
• keskmine (Full-speed), 0.5-12 Mb/s (audio- ja videoseadmed)
  
• suur (Hi-speed), 25-480 Mb/s (Videoseadmed, mäluseadmed)
  

5

USB 2.0 puudused

Kuigi spetsifikatsioonijärgselt on USB 2.0 andmeedastuse tippläbilaskevõime 480 Mb/s (60MB/s), siis praktikas niisugust kiirust saavutada ei saa (~33,5MB/s praktikas). USB siinil on suured viivitused andmete päringu saatmisel ja andmete saatmise alustamisel . Näiteks Firewire siini andmeedastuskiirus on küll ainult 400 Mb/s (80 MB/s ehk 10 MB/s väiksem kui USB 2.0-l), tagab Firewire suurema reaalse edastuskiiruse.

Järgnevad muudatused

Järgnevatel aastatel on USB spetsifikatsioonis tehtud mitmeid muudatusi:

• 2000. aasta oktoobris lisati minipistik (Mini-B Connector )
  
• Vigade parandus 2000. aasta detsembris
  
• Pull -up/Pull-down Resistors Engineering Change Notice (ECN) 2002. aasta mais
  
• Interface Associations ECN 2003. aasta mais
  
• Rounded Chamfer ECN 2003. aasta oktoobris
  
• Unicode ECN 2005. aasta oktoobris, ECN täpsustab, et read on kodeeritud UTF-16LE kasutusega
  
• Inter -Chip USB Supplement : teade lasti välja 2006 aasta martsis
  
• On-The-Go Supplement 1.3: teade lasti välja 2006 aasta detsembris
  
• USB On-The-Go võimaldab ühendust kahe USB seadme vahel ilma eraldiseisva USB vastuvõtjata.
  

USB OTG

USB OTG võimaldab ühendada (välis)seadmeid omavahel ilma arvuti osaluseta. Näiteks digitaal -fotoaparaadi saab ühendada otse fotoprinteriga, kui mõlemad toetavad USB OTG standardit. USB OTG standard lubab ühendada omavahel seadmeid ilma et vajaks tarkvaralisi seadmedraivereid. See standard loodi vajadusest luua seadmete turvaline ühendus, kasutamata vahendajana arvutit.

USB Wireless

USB – Wireless – USB tehnoloogia (spetsifikatsioon on saadaval alates maist 2005), mis võimaldab luua juhtmeta kiire andmeedastuse - kuni 480 Mb/s 3 meetri kaugusel ja kuni 110 Mb/s 10 meetri kaugusel. 23 juulil 2007. aaastal teatati USB arendajate foorumil esimesest kuuest seadmest, mis toetavad USB Wireless standardit.

USB 3.0

Lõplik spetsifikatsioon USB 3.0 ilmus 2008. aastal. Standardi USB 3.0 loomisega tegelesid Intel, Microsoft, Hewlett-Packard, Texas Instruments, NEC ja NXP Semiconductors. Spetsifikatsiooni USB 3.0 pistikud ja kaablid on füüsiliselt ja funktsionaalselt ühilduvad standardiga 2.0. Kui USB 2.0 kaabel on nelja juhtmega – paar andmete saatmiseks/vastuvõtmiseks ja teine juhtmepaar toite jaoks, siis USB 3.0 standardis lisandusid neli juhet. Nüüd saab lihtsalt määrata juhtme sobivust ühele või teisele standardi versioonile, sest pistikud on erinevad. Spetsifikatsioon USB 3.0 suurendab maksimaalset andeedastamise kiirust kuni 4.8 Gb/s. Versioonis 3.0 on välisseadmete lubatav voolutarve 900 mA. USB standard 3.0 on Linuxis toetatud.
6
USB Kaablid ja ühenduspesad
Spetsifikatsioon 1.0 reglamenteeris kaks tüüpi ühenduspesasid: A ja B. Hiljem lisandus portatiivseil ja mobiilsel seadmeteil kasutatav Mini-USB. Uus versioon miniatuurseid ühenduspesasid Micro-USB võeti kasutusele jaanuaris 2007. Ühenduspesade mõõtmed: USB tüüp A – 4x12 mm, USB tüüp B - 7x8 mm, USN mini A ja USB mini B – 2x7 mm. On ka sellised ühenduspesad nagu Mini-AB ja Micro-AB, millega saab ühendada nii A kui ka B tüüpi pistikuid.
USB-kaablite AWG markeering ja vastav pikkus:

• 28 = 0.81 m
  
• 26 = 1.31 m
  
• 24 = 2.08 m
  
• 22 = 3.33 m
  
• 20 = 5.00 m
  

7
AUX
Aux täisnimetus on Auxiliary see tähendab – lisa väljund, mis on tavaliselt muusika kuulamiseks näiteks mp3 pleieritele või kõlaritele.
Rec out on ettenähtud lindistamiseks.
Mikrofonipesa on tavaliselt roosat värvi ja külje peal on joonistatud mikrofon, selle sisendi abil saab arvuti külge lülitada mikrofon.
(Joonis 1.1.)
8
HDMI
Omadused
HDMI võimsus on vahemikus 4,9-10,2 Gb / s. [2]
Standard kaabli pikkus on kuni 10 meetrit , samuti on võimalik suurendada pikkus 20-35 meetrit ja rohkem, kasutades nii välis võimendid, repiiteritele ja paigaldatud otse kaabliga . Mõned tootjad paigaldavad Ferriitrõngast, et vätida kaabli häirimist alguses ja lõpus. Et suurendada edastamise kaugus kasutatakse nn videosendery.
Toetab CEC kontrolli protokollid ja Euroopa AV.link.
Kaabli seade
HDMI-kaabel koosneb järgmistest komponentidest:
1)Pealisriie.
2)Põimitud kilp pildi vasktraatide paljas elu jootmiseks. (Joonis 2.1.)
3) Ekraan alumiiniumfooliumist.
4)Polüpropüleen kest.
5)Shielding keerupaarkaablid viies kategooria 100 oomi kellasignaali ning signaalid kolme põhivärvi. Ekraan iga keerdpaari on väljast soojustamine ja jootmise juhtmed .
6)Varjestamata keerdpaar signaali SDA SCL.
7)Eraldi tulevad juhtmed võimu ja kontrolli signaale.
9
Kasutatud kirjandus
http://otvety.google.ru/otvety/thread?tid=62f2e57fdebed360
www.google.com
www.wiki.org
10