Физический интерфейс

^{в начало}

Стандарт USB определяет электрические и механические спецификации шины.

3.4.2.3.1. Электрические характеристики

^{в начало}

Информационные сигналы и питающее напряжение 5В передаются по четырехпроводному кабелю (рисунок 3.13mk:@MSITStore:c:\Downloads\_CHER\ПМК\book\USB.chm::/img_usb/fig24.jpg)pic>frame@img/24.hlp. Используется дифференциальный способ передачи сигналов D+ и D- по двум проводам. Кабель также имеет линии VBus и GND для передачи питающего напряжения 5В к устройствам.

Рис.3.13.

Шина имеет два режима передачи:

· полная скорость передачи сигналов USB составляет 12 Мбит/с;

· низкая - 1,5 Мбит/с.

Для полной скорости используется экранированная витая пара с волновым сопротивлением 90 Ом и длиной сегмента до 5 м, для низкой - невитой неэкранированный кабель до 3м. Низкоскоростные кабели и устройства дешевле высокоскоростных. Одна и та же система может одновременно использовать оба режима; переключение для устройств осуществляется прозрачно. Низкая скорость предназначена для работы с небольшим количеством ПУ, не требующих высокой скорости. Скорость, используемая устройством, подключенным к конкретному порту, определяется хабом по уровням сигналов на линиях D+ и D-.

Питание устройств USB возможно от кабеля (Bus-Powered Devices) или от собственного блока питания (Self-Powered Devices). Хост обеспечивает питанием непосредственно подключенные к нему ПУ. Каждый хаб, в свою очередь, обеспечивает питание устройств, подключенных к его нисходящим портам. При некоторых ограничениях топологии допускается применение хабов, питающихся от шины. На рисунок 3.12 pic>frame@img/23.hlpприведен пример схемы соединения устройств USB. Здесь клавиатура, перо и мышь могут питаться от шины.

3.4.2.3.2. Механические характеристики

^{в начало}

В системе USB используются два типа разъёмов кабелей.Разъемы типа “А” (рисунок 3.14pic>frame@img/25.hlp) применяются для подключения к xaбам (Upstream Connector). Вилки устанавливаются на кабелях, отсоединяемых от устройств (например, клавиатура, мышь и т. п.). Гнезда устанавливаются на нисходящих портах (Downstream Port) хабов. Разъемы типа “В” (Downstream Connector) (рисунок 3.14pic>frame@img/25.hlp) устанавливают на устройствах, от которых соединительный кабель может отсоединяться (принтеры и сканеры). Ответная часть (вилка) устанавливается на соединительном кабеле, противоположный конец которого имеет вилку чипа “А”.

Рис.3.14.

Разъемы типов “А” и “В” различаются механически, что исключает недопустимые петлевые соединения портов хабов. Четырехконтактные разъемы имеют ключи, исключающие неправильное присоединение. Конструкция разъемов обеспечивает позднее соединение и раннее отсоединение сигнальных цепей по сравнению с питающими. Для распознавания разьемов USB на корпусе устройства ставится стандартное символическое обозначение.