Sběrnice a rozhraní. Josef Voltr

Sběrnice a rozhraní ©Josef Voltr

Sběrnice a rozhraní

USB Centronics RS232 IEEE488/GPIB/HPIB

ISA PCI ATA SCSI SATA

USB


původní úmysly – připojení telefonu k PC, jednoduché použití (skutečné P&P), perspektiva pro různé periferie

hvězdicovitá topologie

jednoznačná hierarchie

USB

logická topologie


programová obsluha

USB


3 rychlostní režimy: ¾ low-speed ........ 1.5Mb/s ¾ full-speed ........ 12Mb/s ¾ high-speed .... 480 Mb/s v každé spoji může být jiná identifikace pomocí odporů 1k5 a 15k rozdílně připojených přípoje high-speed musí dodržovat přesnost +/- 0,05%, funkce full-speed musí dodržovat bitrate TFDRATE =12Mb/s +/- 0,25% funkce low-speed musí dodržovat bitrate TLDRATE = 1,5 Mb/s +/- 1,5%

USB


elektrické vlastnosti komplexní přesné definice a tolerance podle rychlosti • pro FS a LS je rozhodovací úroveň mezi 1.3 a 2 V • povolené kapacity v oblasti 100 pF • pro HS diferenciálně +/- desetiny V • vstupní impedance >300Ω (L,F), 90Ω (H)

USB


kabel: několik metrů (max. 5m) konektory konstruovány tak, aby se daly zapojovat při provozu nezáměnné nahoru a dolů typ A

typ B mini-USB

datové vodiče v kabelu vzájemně smotané

USB

typy paketů: token, datové, potvrzovací

paket může obsahovat:

synchronizační pole identifikační pole adresové pole číslo rámce data (0 až 1k B) CRC


USB


dnes standard verze 2.0 IC_USB

OTG

Inter-Chip USB: bez kabelů několik definovaných menších napěťových úrovní 1 až 3V do 10 cm

On-The-Go periferie, která může omezeně fungovat jako host zavádí nové konektory, jinak plně kompatibilní

www.usb.org

GPIB, HPIB, IEEE488


GPIB, HPIB, IEEE488

jednotlivé kabely 2m, celkem 20m


GPIB, HPIB, IEEE488


max. 15 zařízení, každé 5 bit BCD adresu různé úrovně implementace funkcí Controller, Talker, Listener (+ další funkce serial/paralel pool, device clear)

C – vždy pouze 1 aktivní, určuje, kdo bude T a kteří budou L

GPIB, HPIB, IEEE488

signály:

DIO1...DIO8 data DAV, NRFD, NDAC IFC Interface Clear ATN rozlišuje data/příkazy SRQ Service Request REN dálkový režim EOI poslední byte/paralelní výzva

důsledně asynchronní, rychlost asi do 1MB/s napěťové úrovně podobné TTL


GPIB, HPIB, IEEE488

potvrzovací signály - přenos po datových vodičích


GPIB, HPIB, IEEE488

dálkové zprávy

- zprávy rozhraní - přístrojové zprávy

místní zprávy


jednovodičové - vícevodičové

GPIB, HPIB, IEEE488


// text konstanty char *RST = "*RST"; char *ZCH0 = "SYST:ZCH OFF"; char *ZCH1 = "SYST:ZCH ON"; char *CONFCHAR = "CONF:CHAR"; char *CONFCURR = "CONF:CURR"; char *INIT = "INIT"; char *DATA = "SENS:DATA?"; strcpy(text, CONFCURR); flag = ibwrt(k_6514, text, strlen(text)); .. do { strcpy(text, READ); flag = ibwrt(k_6514, text, strlen(text)); flag = ibrd(k_6514, text, 100); if (flag != 0) printf("\n chyba %x", flag); printf( " proud: %s",text); } while (!kbhit());


RS232C

původně modem-terminál, mírná asymetrie, 2 zařízení seriový asynchronní přenos na větší vzdálenosti, i jen 3 vodiče konektor Canon (lichoběžník) 9 n. 25 pin RxD, TxD RTS Request to Send CTS Clear to Send DTR Data Terminal Ready DSR Data Set Ready CR Carrier Detect RI Ring Indicator GND

(RJ45) signály jednosměrné


RS232C

vysílač

přijímač

log. 0:

+5V ... +15V

+3V ... +25V

log. 1

-5V ... -15V

-3V ... -25V

1200Bd, .... 9600Bd, ....19200Bd, ... 115200Bd

RS232C


RxD ------------- TxD TxD ------------- RxD GND ------------ GND

start bit 5 – 8 datových (paritní) 1, 1½, 2 stop bity

RS232C varianty:

proudová smyčka – 20mA RS-422

4 vodiče, diferenciální provoz


PCI


PCI


PCI 2.1


vlastní taktování – typ. 33 nebo 66 MHz (PCI-X 133 MHz) napájecí napětí 5 nebo 3,3V šířka dat 32 nebo 64 bit rychlost až 264 MB/s max. 10 zátěží, tj. obvykle 5 zařízení plná SW konfigurovatelnost, úvodní rozlišení signálem IDSEL buď konektor, nebo přímo na MB

(PCIe - seriová PtP)

PCI

cykly:


CFRD, CFWR – čtení, zápis konfigurace MEMR, MEMW IORD, IOWR MRDM - vícenásobné čtení z paměti MRDL – čtení položky z paměti INTA

čtení a zápis obvykle po blocích – s každou vzestupnou hranou hodin

ATA IDE, EIDE, Fast ATA

• levné rozhraní na principu registrů • do řídích registrů I/O přístup • přenos dat I/O nebo DMA max. kolem 10 MB/s • 40 žilový kabel, kontroler + dvě jednotky • 16 bit dat, 16 řídících signálů


ATA


ATAPI - HW jako ATA, podmnožina SCSI příkazů Ultra ATA/100 - 25MHz takt, data při každé úrovni x 2B, kabel 80 vodičů

Serial ATA dnes 150 MB/s, norma do 600MB/s

• 4 vodiče, signály diferenciálně tam a zpět • 3x GND • takt 1,5GHz


SCSI


příkazy posílány 8-mi bitově asynchronnně (čeká se na přijetí) data lze i synchronně – odezva na přijetí se čeká pozdějí, mezitím se vysílá dál umožňuje RAID (0 rozdělení kvůli rychlosti, 1 zrcadlení, 5 parita samostatně) Ultra SCSI – max. 20MHz Wide SCSI – (68 vodičů) 16 nebo 32 bitů dat Ultra2 SCSI – 15 zařízení 12m kabel • kabel 50 žil, většinou země, max. 6m, (diferenciální el. nekompatibilní 25m) • signály I/O, C/D, Req, Sel, Nsg, Rst, Ack, Bsy, Atn, DB(p), DB(7) .... DB(0) • signály zakončeny 220Ω k +5V, 330Ω do země

Sběrnice a rozhraní. Josef Voltr

Recommend Documents