Subject: Vodila in porti
From: <Shranil Microsoft Internet Explorer 5>
Date: Fri, 29 Oct 2004 11:10:48 +0200

Univerza v Ljubljani

Naravoslovno – tehniška fakulteta

Oddelek za tekstilstvo

Grafična tehnika

VODILA IN PORTI

seminarska naloga pri vajah predmeta Informacijska tehnologija

Avtorja:

Polona Kuzman

Dejan Gasparini

Ljubljana, januar 2003

KAZALO

1. UVOD...................................................................................................................................................................................... 3

2. PCI........................................................................................................................................................................................... 4

3. IDE........................................................................................................................................................................................... 7

4. PARALELNI PORT........................................................................................................................................................... 10

5. SERIJSKI PORTI............................................................................................................................................................... 12

6. SCSI...................................................................................................................................................................................... 14

8. USB....................................................................................................................................................................................... 17

9. FIRE WIRE.......................................................................................................................................................................... 19

10. ZAKLJUČEK.................................................................................................................................................................... 21

11. VIRI IN LITERATURA.................................................................................................................................................... 22

1. UVOD

Najina seminarska naloga obravnava vodila in porte. Poskušala bova predstaviti najpogostejše načine povezovanja različnih naprav, kot so printerji, skenerji, digitalne kamere, pa tudi trdi diski ter CD-romi ... z računalnikom. V nadaljevanju seminarske naloge obravnavava PCI vodilo, IDE, paralelne porte, serijske porte, SCSI port, USB port in Firewire. Zaradi morebitnih nejasnosti v prevajanju (vsi izrazi v računalniški tehnologiji niso prevedeni, pa tudi prevodi včasih povzročajo napačno razumevanje) sva ponekod uporabila kar angleške izraze, ki se tudi ponavadi uporabljajo (npr. na cenikih, specifikacijah).

2. PCI

V računalniku je veliko zelo kompleksnih komponent in vse morajo med sabo komunicirati hitro in učinkovito. Če temu ni tako lahko se lahko zgodi, da računalnik ne more izkoristiti vseh svojih zmogljivosti.

Da bi se izognili takim in podobnim težavam uporabljamo vodila. V bistvu je vodilo kanal ali povezava med komponentami v računalniku. Obstaja veliko različnih tipov vodil. Osredotočila se bova na peripheral Component Interconnect (PCI). Skušala bova opisati kaj sploh PCI je, kako deluje in kako se uporablja.

Tipična PCI kartica

Vodila so se razvijala tako, da bi čimbolj povezovala posamezne dele računalnika z računalnikom samim. Ne glede na to je razvoj potekal relativno počasi. Večina računalnikov, ki so danes v prodaji imajo še vedno Industry Standard Architecture (ISA) vodila, ki bi lahko bila kompatibilna s karticami razvitimi pri IBM-ju v osemdesetih.

Tako dolg obstoj na trgu lahko pojasnimo z naslednjimi argumenti:

·        Obstaja potreba po dolgotrajni kompatibilnosti med proizvajalci strojne opreme.

·        Pred razmahom multimedije je le peščica računalnikov lahko uporabljalo vodila z njihovo maksimalno hitrostjo.

Tipični računalnik ima dve vodili. Prvi je poznan kot sistemsko vodilo ali lokalno vodilo, ki povezuje mikroprocesor in sistemski spomin. Druga vodila, kot so ISA in PCI se povezujejo na sistem preko mosta, ki je del matične plošče in deluje kot prometni policaj, ki integrira podatke iz drugih vodil na sistemsko vodilo.

Ko se je hitrost centralnih procesnih enot (CPU) in RAM-a povečala je postala zelo pomembna izolacija med procesorjem in spominom. Iznašli so nadomestek za standardno sistemsko vodilo Dual Independent Bus (DIB). DIB je nadomestil enojno standardno vodilo s prednjim in zadnjim vodilom. Zadnje vodilo ima nalogo, da omogoči hiter, direkten kanal med CPU-jem in 'cashem druge stopnje (level 2 cache)'. Prednje vodilo je povezano na sistemski spomin preko kontrolerja spomina.

Zgornja ilustracija prikazuje kako so različna vodila povezana z CPU (centralnoprocesna enota).

Drugo glavno vodilo, imenovano deljeno vodilo (shared bus), uporabljamo za povezovanje dodatnih komponent na računalnik. Imenujemo ga deljeno vodilo, ker lahko istočasno do njega pridejo različne naprave kot so:

-         Modem

-         Trdi disk

-         Zvočna kartica

-         Grafična kartica

-         Skener

Originalno PC vodilo je delovalo na 4.77MHz pri 8 bitih. V letu 1982 se je vodilo razvilo do 16 bitov pri 8 MHZ in je postalo znano kot ISA vodilo. Sposobno je prenosa podatkov do 16MBps, kar je dovolj tudi za zadovoljevanje potreb današnjih računalnikov.

S časom in razvojem tega vodila (ISA) so se razvijala tudi drugačna, bolj zmogljiva vodila. Prvi med njimi so bili Extended Industry Standard Architecture (EISA) in Vesa Local Bus (VL-bus) , ki sta dovoljevala prenos pri 32 bitih in 8 MHz.

V zgodnjih devetdesetih je Intel uvedel novo vodilo Peripheral Component Interconnect (PCI), ki dovoljuje direkten dostop do sistemskega spomina povezanih komponent. V osnovi to pomeni, da je tako vodilo bolj zmogljivo.

PCI lahko povezuje do pet zunanjih komponent. Vsak od petih konektorjev za zunanje naprave lahko zamenjamo z dvemi fiksnimi napravami na matični plošči. Lahko imamo tudi več kot eno PCI vodilo na istem računalniku.

PCI kartica uporablja 47 pinov.

PCI je prvotno deloval na 33MHz in 32 bitih. Popravki standarda vključujejo povečanje hitrosti prenosa na 66 MHz in 64 bitov. Trenutno PCI-X ponuja hitrost prenosa na 133 MHz in 1GBps.

PCI kartice uporabljajo 47 pinov za povezavo. Tako majhno število pinov je dovolj zaradi multipleksnosti programske opreme, kar pomeni, da lahko naprava pošlje več signalov hkrati preko istega pina.

Bus Type

Bus Width

Bus Speed

MB/sec

ISA

16 bits

8 MHz

16 MBps

EISA

32 bits

8 MHz

32 MBps

VL-bus

32 bits

25 MHz

100 MBps

VL-bus

32 bits

33 MHz

132 MBps

PCI

32 bits

33 MHz

132 MBps

PCI

64 bits

33 MHz

264 MBps

PCI

64 bits

66 MHz

512 MBps

PCI

64 bits

133 MHz

1 GBps

Tudi če je Intel predlagal PCI standard v letu 1991 se le-ta ni obnesel do prihoda Windows 95 (leta 1995) to pa predvsem zaradi tega, ker je ta sistem podpiral Plug and Play naprave.

Plug and Play (PnP) pomeni, da lahko povežemo napravo ali vstavimo kartico v naš računalnik tako, da jo ta takoj zazna in konfigurira za delo v našem sistemu. PnP je enostaven koncept, ki pa je potreboval veliko časa in naporov proizvajalcev, da je lahko prodrl na trg. Intel je ustvaril PnP standard in ga umestil v oblikovanje PCI-ja, vendar je ta standard potreboval kar nekaj let, da so ga umestili v delujoči sistem.

Za nemoteno uporabo PnP-ja so pomembne predvsem tri stvari:

-         PnP BIOS, ki zaznava PnP naprave

-         Extended System Configuration Data (ECSD)- file, ki vsebuje informacije o delujočih PnP napravah

-         PnP operacijski sistem

Ta matična plošča ima štiri PCI reže.

Medtem ko hitrosti procesorjev naraščajo v območju delovanja GHz, se veliko podjetij trudi, da bi na tržišče pripeljalo novo generacijo vodil. Veliko pa jih misli, da so PCI in ISA standardi največ kar lahko dosežemo.

Vsi novi predlagani standardi imajo nekaj skupnega. Proizvajalci predlagajo, da bi namesto deljenega vodila v PCI-ju uporabljali point-to-point switching connection. To pomeni, da je direktna povezava med dvema napravama na vodilu vzpostavljena medtem, ko ti napravi komunicirata med seboj. Ko je komunikacija vzpostavljena, ne more nobena druga naprava dostopati do vodila.

Prva nova generacija vodil je že v obtoku. Infiniband je povezava dveh prej predlaganih standardov, Intelovega Next Generation I/O (NGIO) in Future I/O, ki so ga skupaj razvili IBM, Hewlett Packard in Compaq. Infiband je sposoben hitrosti prenosa do približno 4GBps pri 12 kanalski verziji in 1.25 GBps pri 4 kanalni verziji.

Bo PCI zamenjal Hyper Transport?

Hyper Transport je standard, ki so ga predlagali pri Advanced Micro Devices, inc. (AMD). Podpira hitrosti od 2-32 bitov, ki omogočajo prenos do maksimalno 6.4GBps. Hyper Transport je predvsem uporaben pri povezovanju notranjih naprav med seboj.

Intel je napovedal prihod na trg 3GIO (third generation I/O) standarda, ki naj bi podpiral:

-         Hitrosti do 10GBps

-         Popolno serijsko I/O arhitekturo

-         Point-to-point povezave

3. IDE

Karkoli počnemo z našim računalnikom je shranjevanje pomemben del našega sistema. Seveda ima vsak sistem eno ali več shranjevalnih naprav:

-         Disketnik

-         Trdi disk

-         Cd-rom drive

Kombinacija vezja in trdega diska, ki je značilna za IDE naprave.

Ponavadi so te naprave povezane na računalnik preko Integrated drive electronics (IDE). IDE je standardni način povezovanja shranjevalnih naprav na računalnik. IDE pa ni pravo tehnično ime za ta standard, ki so ga prvi razvili pri IBM-ju pod imenom ATA (AT attachment).

IDE je nastal kot način za standardizacijo kako upravljati trdi disk v računalniku. Osnovni koncept IDE je, da morata biti trdi disk in kontroler kombinirana. Kontroler je majhna napravica s čipi, ki upravlja kako trdi disk shranjuje in ureja podatke.

Pred IDE so bili kontrolerji in trdi disk ponavadi ločeni.Tako je prihajalo do težav, saj so nekateri kotrolerji določenih proizvajalcev delovali samo s trdimi diski istih proizvajalcev. Tudi razdalja med kontrolerjem in trdim diskom je predstavljala problem, saj je bil rezultat slaba kvaliteta signala in s tem kakovost izdelka.

Rojstvo IDE-ja je vodilo k združevanju kontrolorja kot je ta na sliki z trdim diskom.

IBM je uvedel AT računalnik v letu 1984 z nekaj zelo vidnimi inovacijami. Za dodajanje kartic so uporabili novo verzijo Industry standard archytecture (ISA) vodil. Novo vodilo je bilo sposobno prenosa podatkov 16-bitov na sekundo v primerjavi s starimi 6-biti.

IBM je tudi ponudil trdi disk za AT, ki je uporabljal nov, kombinirani drive/kontroler. Gumijast kabel iz drive/kontrolerja je tekel do ISA kartice za povezavo z računalnikom, kar je omogočilo nastanek ATA povezave.

Leta 1986 je COMPAQ predstavil in vnesel IDE drive v njihov Deskpro386. Ta drive/kontroler kombinacija je temeljila na ATA standardu iz IBM-a.

Zelo kmalu so tudi drugi proizvajalci začeli ponujati IDE drive. IDE je postal pojem, ki pokriva vse drive/kontroler naprave.

Pogled od blizu na matični plošči.

Tudi če je IDE nastal kot naprava za povezovanje trdih diskov je z leti postala univerzalna naprava, ki povezuje interne disketnike, CD-rome in podobno.

Čeprav je zelo popularen kot notranje vodilo, ga redko srečamo za povezovanje zunanjih naprav.

Obstaja kar nekaj variacij ATA:

ATA-1

Originalni standard, ki ga je Compaq uporabil v svojem Deskpro386. ATA-1 je temeljil na standardnem ISA 96-pin konektorju, ki je uporabljal 40 ali 44 pin konektorje in kable. V verziji s 44 pini so štirje pini uporabljeni za dovod energije napravam, ki nimajo ločenega energijskega konektorja.

ATA-1 zagotavlja tudi da drive pošilja informacije direktno na spomin (DMA) in le-te kvalitetno prenaša (PIO). ATA-1 je splošno znan kot IDE.

ATA-2

DMA je zablestel v vsem svojem sijaju prav pri tej verziji ATA. Standardni prenos se je v tej verziji dvignil iz 4,16mbps v ATA-1 na 16,67mbps pri novi verziji. ATA-2 ponavadi imenujemo EIDE, fast ATA ali fast ATA-2.

Velikost diska podpira 137,4 gigabytov.

ATA-3

Z dodatkom Self-Monitorig Analysis and reporting Technology (SMART) so postali IDE drive-I bolj zanesljivi. V tej verziji najdemo tudi varovanje v obliki gesla za dostop do drive-ov, kar zagotavlja kakovostno zaščito.

ATA-4

Bistvene spremembe v tej verziji so verjetno Ultra DMA podpora in integracija ATAPI standarda.

ATA-5

Največja novost tega sistema je avtomatsko zaznavanje.

IDE naprave uporabljajo gumijasti kabel za povezovanje ene na drugo. Taki kabli imajo ali 40 ali 80 žic. Na začetku, koncu in dveh tretjinah kabla so konektorji. Tak kabel ne presega 46cm dolžine saj mora ohranjati integriteto signala. Ti trije konektorji so ponavadi različnih barv in priključeni na različne dele.

-         Plavi konektor je priključen na matično ploščo

-         Črni konektor je priključen na “master” drive

-         Sivi konektor pa na sekundarni “slave” drive

Konektor na IDE gumijastem kablu.

Tabela: Čemu služi kateri pin

Pin

Opis

Pin

Opis

1

Reset

23

-IOW

2

Ground

24

Ground

3

Data Bit 7

25

-IOR

4

Data Bit 8

26

Ground

5

Data Bit 6

27

I/O Channel Ready

6

Data Bit 9

28

SPSYNC: Cable Select

7

Data Bit 5

29

-DACK 3

8

Data Bit 10

30

Ground

9

Data Bit 4

31

RQ 14

10

Data Bit 11

32

-IOCS 16

11

Data Bit 3

33

Address Bit 1

12

Data Bit 12

34

-PDIAG

13

Data Bit 2

35

Address Bit 0

14

Data Bit 13

36

Address Bit 2

15

Data Bit 1

37

-CS1FX

16

Data Bit 14

38

-CS3FX

17

Data Bit 0

39

-DA/SP

18

Data Bit 15

40

Ground

19

Ground

41

+5 Volts (Logic) (Optional)

20

Cable Key (pin missing)

42

+5 Volts (Motor) (Optional)

21

DRQ 3

43

Ground (Optional)

22

Ground

44

-Type (Optional)

Ena sama IDE Interface lahko podpira dve napravi. Večina matičnih plošč ima dvojno Ide interface (primarno in sekundarno) kar dovoljuje uporabo 4 naprav.

Da bi lahko dva driva delovala istočasno na istem kablu Ide uporablja posebno konfiguracijo, ki jo imenujemo Master in Slave konfiguracija. Tak način omogoča, da en kontroler sporoči drugemu kdaj je pravi čas za prenos podatkov iz ali v računalnik. Kar se v bistvu zgodi je to, da slave odda zahtevo master drivu, ki pogleda, če je trenutno prenos možen.

4. PARALELNI PORT

Če imate na vaš računalnik priključen printer, je velika možnost, da ta uporablja paralelni port. Medtem, ko postaja USB port vedno bolj priljubljen, je paralelni port še vedno zelo pogost za priključitev printerja.

Tipični paralelni port na zadnji strani vašega računalnika.

Paralelne porte lahko uporabimo za priključitev pogoste računalniške opreme:

-         printerji

-         skenerji

-         CD pekači

-         zunanji trdi disk

-         prenosni diski ZIP Iomega

-         adapterji za mrežo

Paralelni port so prvi razvili pri IBM-u kot način za priljučitev printerja na računalnik. V procesu razvijanja računalnika je podjetje želelo, da bi ta deloval z printerji družbe Centronics – vodilnih proizvajalcev printerjev v tistem času. IBM se je odločil, da ne bodo uporabljali enakih portov na računalniku kot jih je Centronics uporabljal pri printerjih.

IBM je združil 25-pinski konektor, DB-25, z 36-pinskim Centronics konektorjem in naredil poseben kabel za povezavo printerja z računalnikom. Ostali proizvajalci printerjev so se prilagodili Centronics-u in ta nenavaden hibridni kabel je postal standard.

Ko računalnik pošlje podatke printerju ali drugi napravi, ki uporablja paralelni port, pošlje 8 bitov naenkrat. Ti biti se pošiljajo vzporedno (paralelno vsaksebi), nasprotno kot pri serijskem portu, ko se biti pošiljajo serijsko (v eni vrsti). Standardni paralelni port lahko prenese 50 do 100 kilobajtov podatkov na sekundo.

Tabela: Čemu služi kateri pin pri paralelnem portu DB 25 in Centronics 36

SPP/EPP/ECP

Prvotna specifikacija paralelnega porta je bila enosmernost. To pomeni, da so se podatki po enem pinu pošiljali le v eno smer. Leta 1987 je IBM uvedel novost, namreč dvosmerni paralelni port. Ta je danes znan kot Standard Parallel Port (SPP) in je popolnoma nadomestil prvotnega. Dvosmerna komunikacija dopušča vsaki napravi, da odda ali sprejme podatke.

Leta 1991 so pri Intel-u, Xircom-u in Zenith-u uvedli Enhanced Parallel Port (EPP). Ta omogoča hitrejši prenos podatkov, od 500 K do 2M na sekundo. Namenjen je bil predvsem napravam, ki niso printer in bi jih priklopili z paralelnim priključkom. Naprimer shranjevalne naprave, ki potrebujejo hitrejši prenos.

Tabela: Pini pri EPP

Kmalu za EPP, so pri Microsoftu in Hewlet Packard pripravili specifikacijo imenovano Extended Capabilities Port (ECP) leta 1992. Medtem ko je bil EPP namenjen drugim napravam, bi naj ECP izboljšal prav delovanje in hitrost printerjev.

Tabela: Pini pri ECP

Leta 1994 so objavili standard IEEE 1284. Vseboval je dve specifikaciji za paralelne porte, EPP in ECP. Njuno delovanje mora podpirati tako operacijski sistem kot naprava, ki jo uporabljamo. Danes računalniki podpirajo SPP, ECP in EPP in sami zaznajo povezavo. Če pa moramo povezavo izbirati ročno, lahko to naredimo v BIOSu.

5. SERIJSKI PORTI

Obravnavamo jih kot eno najbolj osnovnih zunanjih povezav za računalnik, ki na trgu obstaja več kot 20 let. Tudi če je ta tehnologija doživela manjši vpad zaradi prodora USB-ja večina modemov, nekateri tiskalniki in digitalne kamere še vedno uporabljajo serijski port. Le malo računalnikov ima več kot dva serijska porta.

Dva serijska porta na zadnji strani računalnika.

V osnovi serijski porti omogočajo standardni konektor in protokol, ki omogoča priklop naprav  kot je modem na vaš računalnik.

Vsi operacijski sistemi, ki so v uporabi danes podpirajo serijske porte. Paralelni porti so sodobnejša iznajdba in so veliko hitrejša. USB porti so stari le nekaj let in bodo verjetno s časo zamenjali oba, tako serijski kot paralelni port.

Ime serijski izhaja iz dejstva, da tak port razvršča podatke. Sistem vzame en bite podatkov in ga preko porta razvrsti na 8 bitov, ki jih prenese. Bistvena prednost je v tem, da serijski porti rabijo samo eno žico za prenos osmih bitov. Slabost pa predvsem v tem, da porabi port 8 krat daljši čas prenosa.

Pred vsakim bytom podatkov, serijski port pošlje štartni bit, ki je enojni bit. Po vsakem poslanem bytu pa pošlje tudi stop bit.

Serijski porti, ki jih imenujemo tudi communication (COM) port so bi-direkcionalni, kar omogoča napravam da podatke sprejemajo in jih istočasno tudi posredujejo. Serijske naprave uporabljajo različne pine za sprejem in prenos podatkov.

Ta 40-pinski Dual Inline Package (DIP) čip je variacija National Semiconductor NS16550D UART čipa.

Serijski porti se opirajo na poseben kontrolerski čip, Universal Asynchronous receiver/ Transmitter (UART), da bi lahko normalno delovali.

Medtem ko večina serijskih portov omogoča maksimalni prenos podatko nekje do 115 Kbps, serijski porti visokih hitrosti  kot so Enhaced serial Port (ESP) lahko dosežejo prenos do 460 Kbps.

9-pinski in 25-pinski konektor

Pomemben vidik serijskih komunikacij je koncept flow control-a. To je sposobnost neke naprave, da drugi napravi posreduje nekakšen ukaz za začasno zaustavitev prenosa podatkov iz ene na drugo napravo.

Kartica dualnega serijskega porta.

6. SCSI

Večina domačih PC-jev uporablja IDE vmesnike in imajo PCI vodila za dodajanje novih komponent, vendar veliko računalnikov, predvsem delovne postaje in starejši Appli uporabljajo 'small computer system interface' (SCSI) vodila za priključevanje naprav, ki so lahko:

-         skenerji

-         trdi diski

-         CD-ROM/RW

-         printerji

SCSI naprave običajno priključimo na kontrolorno kartico kot je ta na sliki.

V osnovi je SCSI hitro komunikacijsko vodilo, ki nam omogoča priključitev več naprav hkrati.

SCSI temelji na starejšem vodilu imenovanem 'shugart associates system interface' (SASI). Ta je bil narejen leta 1981. Leta 1986 spremenjena verzija SASI vodila je prodrla na trg kot SCSI.

SCSI vodilo ima veliko prednosti:

-         hitrost (do 160 megabytov na sekundo)

-         zanesljivost

-         omogoča priključitev več naprav hkrati

-         podpira ga večina računalniških sistemov

Ima pa tudi slabosti:

-         vsak računalnik moramo konfigurirati posebej

-         omejena sistemska BIOS podpora

Nekateri računalniki imajo vgrajen SCSI kontrolor, večina pa potrebuje SCSI host-adapter kartico.

Tabela: Obstajajo različni tipi SCSI.

Name

Specification

# of Devices

Bus Width

Bus Speed

MBps

Asynchronous
SCSI

SCSI-1

8

8 bits

5 MHz

4 MBps

Synchronous
SCSI

SCSI-1

8

8 bits

5 MHz

5 MBps

Wide
SCSI

SCSI-2

16

16 bits

5 MHz

10 MBps

Fast
SCSI

SCSI-2

8

8 bits

10 MHz

10 MBps

Fast/Wide
SCSI

SCSI-2

16

16 bits

10 MHz

20 MBps

Ultra
SCSI

SCSI-3
SPI

8

8 bits

20 MHz

20 MBps

Ultra/Wide
SCSI

SCSI-3
SPI

8

16 bits

20 MHz

40 MBps

Ultra2
SCSI

SCSI-3
SPI-2

8

8 bits

40 MHz

40 MBps

Ultra2/Wide
SCSI

SCSI-3
SPI-2

16

16 bits

40 MHz

80 MBps

Ultra3
SCSI

SCSI-3
SPI-3

16

16 bits

40 MHz

160 MBps

SCSI sistem ima tri komponente:

Kontrolor
Naprava
Kabel

Kontrolor je srce SCSI. Ta zalaga vso povezavo med napravami in tudi SCSI vodilo v računalniku. Kontrolor je lahko v obliki kartice, ki jo vgradimo v eno od prostih mest ali pa je lahko vgrajen direktno na matično ploščo. Na tem delu je SCSI Bios, ki omogoča potreben software za kontrolo vseh naprav priključenih na vodilo.

Interne SCSI naprave so priključene prek 50-pinskega gumijastega kabla.

Običajno ima vsaka naprava na SCSI portu vgrajen SCSI adapter, ki omogoča komunikacijo med njima. Vsaka SCSI naprava mora imeti ID. SCSI omogoča priklop 8 ali 16 naprav, odvisno od specifikacije. V večini SCSI naprav je hardverska konfiguracija, ki predstavlja ID. Nekatere naprave omogočajo nastavitev ID prek programske opreme, vendar pa večina Plug and Play naprav avtomatsko poišče ID. To imenujemo tudi SCSI Cinfigured Automatically (SCAM).

Obstaja sedem različnih SCSI konektorjev, od katerih nekateri niso kompatibilni z določeno verzijo SCSI. Ti konektorji so:

-         DB 25 (SCSI-1)

-         50-pinski interni gumijasti (SCSI-1, SCSI-2, SCSI-3)

-         50-pinski Alternative 2 Centronics (SCSI-1)

-         50-pinski Alternative 1 high density (SCSI-2)

-         68-pinski B-kabel high density (SCSI-2)

-         68-pinski Alternative 3 (SCSI-3)

-         80-pinski Alternative 4 (SCSI-2, SCSI-3)

DB-25 SCSI konektor

68-pinski Alternative 3 SCSI konektor

50-pinski Centronics SCSI konektor

7. USB

Vsak sodobni računalnik ima v konfiguraciji en ali več USB portov. Takšen sistem ima veliko prednosti, saj omogoča uporabnikom, da lahko na svoje računalnike priključijo praktično vse, od miške do printerja zelo hitro in enostavno. Tudi operacijski sistemi podpirajo USB, nameščanje gonilnikov je preprosto in hitro. V primerjavi z ostalimi povezavami, kot je npr. serijski port, paralelni port in druge posebne kartice je USB neverjetno enostaven.

Kaj je USB?

Vsak, ki se je v zadnjih dveh ali treh letih ukvarjal z računalniki ve, kaj je bistveni problem, ki ga USB poskuša rešiti, v preteklosti je bilo povezovanje napreav z računalniki zelo težavno:

·        kot primer lahko navedemo ZIP pogon, ki za normalno delovanje potrebuje zelo hitro povezavo; če je na računalnik vezan preko paralelnega porta, je njegova uporaba omejena, prenos podatkov pa počasen;

·        serijske porte se je uporabljalo tudi za modeme, ki pa vsekakor niso bili edine naprave povezane preko serijskih portov. Običajno ima računalnik dva serijska porta, za priklop digitalnih kamer ter dlančnikov, ki pa so delovali zelo počasi;

·        naprave, ki so potrebovale hitrejše povezave, so morale imeti lastne kartice, ki so morale biti prilagojene konfiguraciji računalnika.

Glavni cilj USB-ja je rešitev vseh teh problemov. Univerzalni serijski port (USB) omogoča enostavno, standardizirano priključitev do 127 naprav na računalnik. Vsaka naprava lahko ima prenos do 6 megabitov na sekundo, kar je ustreza večini naprav, ki so v splošni rabi.

Naprave, ki jih lahko priključimo preko USB porta:

-         printerji

-         skenerji

-         miške

-         znanstveni merilci

-         modemi

-         zvočniki

-         telefoni

-         videofoni

-         joystick

-         digitalne kamere

-         web kamere

USB vrata na zadnji strani računalnika.

Ko priključimo novo napravo na računalnik, jo običajno sistem samodejno zazna in vpraša za namestitev. Če je bila naprava že instalirana, jo računalnik aktivira ter začne izmenjavati podatke z njo. Napravo, priključeno prek USB porta lahko kadarkoli priključimo ali izključimo.

A in B konektor

USB standard uporablja A in B konektorje, da bi se izognili zmedi.

-         A konektor je priključen na računalnik,

-         B konektor pa priklopimo na napravo.

A konektor

B konektor

Večina računalnikov ima danes enega ali dva USB porta. Glede na to, da je danes zelo veliko naprav, ki jih priklapljamo prek USB porta, lahko kaj hitro ostanemo brez prostih priključkov. Najlažja rešitev je, da na USB port priklopimo USB-Hub – razdelilec, ki ima ponavadi 4 priklopna mesta, lahko pa jih ima več. Tako na poceni način dobimo veliko USB priključkov. USB Hub je lahko dodatno napajan z energijo ali pa tudi ne.

USB Hub

Glavne lastnosti USB porta:

-         računalnik je gostitelj

-         priključimo lahko do 127 naprav

-         posamezni kabli so lahko dolgi do 5 m, z razdelilci (USB-Hub) pa do 30 m

-         delovna hitrost je do 12 megabitov na sekundo

-         vsaka naprava ima na voljo do 6 megabitov na sekundo

-         kabel ima dve žici za napajanje in dve žici za prenos podatkov

-         po žicah za napajanje lahko USB dovede do 500 mA pri 5 V

-         nizko energijske naprave kot je npr. miška lahko dobijo potrebno količino energije prek porta

-         visoko energijske naprave imajo lastne napajalne kable in zato ne obremenjujejo porta

-         naprave lahko priključimo ali izključimo kadarkoli

-         enumeracija (računalnik nanj povezanim napravam določi naslov)

-         računalnik definira način povezave in prenosa podatkov

o       prekinjeno (miška – pošilja malo podatkov)

o       bulk (tiskalnik – velike količine podatkov v paketih)

o       izokroni (zvočniki – sprotno pošiljanje podatkov)

8. FIRE WIRE

Pojem fire wire ponavadi povezujemo z digitalnim videom. Bolje je poznan kot Sony i.link ali pa IEEE1394, kar je tipično ime za standard. Ponuja nam rešitev, kako povezati različne dele opreme, ki si lahko tako izmenjujejo informacije.

Ustvarili so ga pri Applu in spremenili v standard leta 1995 kot IEEE1394. Zelo je podoben USB-ju. Oblikovalci, ki so oblikovali standard in nadaljujejo z razvojem USB-ja, so si postavili kot glavne cilje Fire Wire:

-         Hiter prenos podatkov

-         Lahka uporaba

-         Lahka montaža

-         Pridobivanje energije s kabla

-         Nizka cena kablov

Ko zaženemo računalnik se ta poveže z vsemi napravami povezanimi na vodilo in tem določi naslov. Ta proces imenujemo ENUMERACIJA. Katerokoli napravo vstavimo v vodilo, jo ta zazna in vpraša po disketi z driverji. Če je bila naprava že inštalirana jo računalnik vklopi in začne “pogovor” z njo. Fire Wire naprave lahko kadarkoli vključimo ali izključimo, kar lahko storimo tudi pri prižganem računalniku.

Fire Wire uporablja 64-bitno stalno naslavljanje, ki temelji na IEEE1212 standardu. Vsak paket informacij poslan preko Fire Wire se razdeli na 3 dele:

-         10-bitni “Bus ID”, ki nam pove iz katerega Fire Wire vodila so prišli podatki

-         6-bitni “Fizični ID”, ki prepozna katera naprava na vodilu je podatke poslala

-         48-bitno shranjevalno območje, ki lahko naslovi 256 terabajtov informacij za vsako vozlišče.

Bus ID in Fizični Id skupaj tvorita 16-bitni “Node ID”, ki zagotavlja 64,000 vozlišč na sisitemu. Posamezni Fire Wire kabli so lahko dolgi do 4,5m. Informacije pa lahko pošiljamo preko 16 razdelilcev, ki omogočajo največjo dolžino kablov 72m.

Fire Wire naprave so lahko napajane ali nenapajane. Fire Wire omogoča da naprave pridobivajo energijo kar iz povezave. Dva energijska prevodnika lahko dovajata energijo (8-40 voltov, 1,5 maps) iz računalnika do nenapajane naprave. Normalno bo visoko energijska naprava potrebovala svoje lastno napajanje, druge nižje energijske pa pridobivajo energijo kar iz vodila.

Razlika med Fire Wire in USB

Glavna razlika med Fw in USB je, da je FW mišljen za uporabo pri napravah, ki delujejo z veliko količino podatkov, kot DVD playerji, digitalna audio oprema in podobno. FW in USB si veliko značilnosti delita marsikje pa sta si zelo različna:

-         FW je dražji, kar je pripomoglo k temu, da je USB dosti bolj v rabi kot standard za povezovanje naprav, ki ne potrebujejo visoko hitrost podatkov

-         USB 2.0, ki so ga izdali leta 2001 in je postal popularen v letu 2002 je narejen tako, da ponuja podobne možnosti kot FW. USB 2.0 ima največji prenos podatkov do 480 mbps. Bistvena razlika v teh dveh sistemih je v tem, da USB temelji na domačem računalniku, kar pomeni da morajo naprave biti najprej povezane z računalnikom, da lahko komunicirajo med seboj.

Pri FW pa stvar teče drugače. Možno je komuniciranje med napravami tudi, če niso vse priključene na računalnik.

Digitalni video

Največja uporabnost FW se kaže v digitalnem videu. Večina digitalnih kamer in kamkorderjev je povezana preko Fw-ja.

Pomemebna značilnost FW-ja je ta, da podpira izohronične naprave. Pri tem načinu podatki potujejo med napravo in računalnikom v realnem času z zagotovljeno hitrostjo in brez opravljenih napak.

Zelo lahko ustvarimo video projekte z uporabo naprav kot so kamkorder, hard disk in ostalo. Ko uporabljamo pravi softwer, računalnik in kamera komunicirata in računalnik lahko downloada cel video avtomatsko in s perfektno digitalno čistočo.

9. ZAKLJUČEK

Z razmahom multimedijske tehnologije se je pojavila potreba tudi po povezavah multimedijskih naprav (digitalni fotoaparati, kamere) z računalnikom, ki pa imajo svoje zahteve. Čas je danes vse bolj dragocen, zato želimo izmenjavo podatkov z računalnikom, ki bo potekala kar se da hitro in učinkovito ter brez izgub. S tem so svoj pomen dobila tudi različna vodila in porti, ki prej niso bili tako pomembni. Razvile so se tehnologije USB in Firewire ter SCSI, ki so učinkovitejše za te namene. Vsekakor pa ne moremo trditi, da se je razvoj ustavil. Vse se razvija v smeri še hitrejšega prenosa in izboljšav.

10. VIRI IN LITERATURA

1.      How Stuff Works, http://www.howstuffworks.com/

2.      Revija Monitor

3.      PC Tech Guide, http://www.pctechguide.com/

4.      What Is, http://www.whatis.com/