Obsah

06 - Principy řízení a připojování PZ
Diskuze

06 - Principy řízení a připojování PZ

Toto téma představuje shrnutí předmětu IPZ

Úvod

1. Komunikace po systémové sběrnici

ISA, EISA, PCI, PCI Express
je založena na komunikaci s registry (mezi univerzálním registrem procesoru (střádačem) a registry řadiče)
- pozn. nelze realizovat přenos mezi registrem řadiče a pamětí! adresy obou prvků by musely být ve stejném okamžiku vystaveny na sběrnici
  1. registr řadiče ⇒ universální registr procesoru
  2. univerzální registr procesoru ⇒ paměť
- podobně se pracuje při přenosech DMA (Direct Memory Address)
  - řídí ovšem řadič DMA ⇒ procesor je mimo hru (odpojen - ve stavu vysoké impedance)
  - viz dále

příklady řízení řadiče:
- řadič PZ obsahuje stavový registr:
  - zapisuje se do něj i se z něj čte
  - počítač musí být schopen dát PZ najevo, že má začít provádět operace ⇒ start bit (součástí stavového registru)
  - počítač musí být schopen zjistit stav PZ
- další variantou je, že PZ obsahuje navíc řídící registr
  - systémová sběrnice musí být vybavena signály, kterými jsou tyto operace řízeny ⇒ signály jsou generovány na základě I/O instrukce řadičem systémové sběrnice
dva způsoby adresace s registrů řadiče:
1. isolované vstupy/výstupy - instrukce IN a OUT
2. vstupy a výstupy mapované do paměťového prostoru - v případě, že bychom potřebovali namapovat např. 10 registrů a měli bychom dekodér pro 8 adres, je někdy možné zbylé dva registry namapovat v paměťovém prostoru, abychom ušetřili další komponentu
kompatibilita zdola - při přechodu na vyšší (rychlejší) typ sběrnice bylo třeba zachovat kompatibilitu se staršími řadiči (např. ISA ⇒ PCI)
je třeba brát v potaz časovou relaci mezi řídícími a datovými signály (nejprve vystavím data, pak zavelím zápis)

typy sběrnic:
1. nesdílená sběrnice - každý typ informace po vlastní sadě vodičů - ISA … *dedikovaná sběrnice AGP
2. sdílená sběrnice - všechny typy informací se posílají po jedné sadě vodičů - musí být identifikační signály - PCI
provedení:
1. rozvody na systémové desce
2. konektor systémové sběrnice - přes něj procesor komunikuje s řadiči PZ (některé PZ jsou na systémové desce)

2. Řadič PZ - Adaptér

zjišťuje stav PZ
autonomně (bez nutnosti procesoru) zahájí operaci na PZ

Komunikace s procesorem

komunikuje s procesorem přes registry řadiče - procesor do nich může zapisovat a číst z nich

komunikace probíhá na základě:
1. instrukce assembleru IN/OUT
2. činnosti řadiče DMA ⇒ automat, co umí totéž, co řadič sběrnice ⇒ poskytuje přenos dat z registrů řadiče PZ do hlavní paměti
3. jiného prvku počítače, který umí řídit sběrnici (např BUS master)
je třeba rozpoznat, že je daný řadič PZ adresován a zároveň který z jeho registrů

jsou potřeba vyrovnávací paměti řadiče (vyvažují rozdíl rychlostí procesoru a PZ)
1. IRDY - initiate ready
2. TRDY - target ready
prvek typu transceiver - vysílá data na sběrnici, přijímá data ze sběrnice
principy přidělování systémové sběrnice:
1. centralizované - v počítači existuje arbitr ⇒ přijímá požadavky od všech adaptérů a rozhoduje na základě priorit (např řadič DMA)
  - u PCI - signál REQ a GNT (grant) - funkci arbitra plní severní most (north bridge)
  1. centrálně řízená sběrnice podle důležitosti požadavku ⇒ zařízení generuje žádost, arbitr mu pošle signál přiděleno/obsazeno
  2. centrálně řízená sběrnice na výzvu - arbitr vysílá číslo, určené zařízení rozpozná a generuje signál sběrnice obsazena
  3. centrálně řízená postupná obsluha sběrnice
2. decentralizované - distribuované - rozhodnutí provedou zařízení mezi sebou
  1. každé zařízení má adresu - 1 z n ⇒ např. 8 bitové číslo, kde pouze jeden bit je aktivní ⇒ zároveň určuje i prioritu (větší/menší) - SCSI
  2. ⇒ pokud má sběrnici zařízení s nižší prioritou, musí uvolnit sběrnici, pokud o ni zažádá zařízení s vyšší prioritou

Komunikace s pamětí

prostřednictvím řadiče DMA
procesor je ve stavu vysoké impedance (řadič DMA mu pošle žádost o systémovou sběrnici ⇒ pokud procesor vyhoví, odpojí se)

Čtení	Zápis

Ukončení operace

po skončení operace PZ uvědomí řadič a řadič uvědomí procesor (bit konec operace), že operace byla skončena (pokud je nahlášena chyba, musí se operace opakovat)
1. procesor programově testuje bit konec operace - polling ⇒ vytěžuje to procesor
2. od bitu konec operace je generována žádost o přerušení do systémové sběrnice ⇒ počítač musí zajistit přenos stavové slabiky a případně slabiky závad ⇒ poté může následovat přenos dat z vyrovnávací paměti řadiče do operační paměti (nepřímo! ⇒ procesorem nebo řadičem DMA)
  - vnitřní přerušení - od PZ, které jsou na chipu procesoru
  - vnější přerušení - přes systémovou sběrnici
  - programové přerušení - instrukcí INTx (x je ukazatel do tabulky vektorů)
  - nemaskovatelné přerušení - přerušení mající vysokou prioritu

typy přerušení:
1. spouštěná hranou - pro každé PZ jeden vodič (pin)
2. spouštěná úrovní - více PZ sdružených do jednoho signálu - PCI
pro rozhodování mezi více přerušeními slouží řadič přerušení ⇒ posílá procesoru vektor přerušení (ukazatel do tabulky přerušovacích vektorů ⇒ adresy počátečních bodů obslužných rutin)
zjištění chyby:
1. stavová slabika (status byte) - bit any error
2. slabika závad (sense bit) - přesná informace o poruše
- čím složitější PZ, tím více slabik závad
- registry v nichž je uložena stavová informace, jsou adresovatelné ze strany procesoru

3. Komunikace po periferní sběrnici

SCSI, IDE (ATA), SATA, DVI
komunikace probíhá autonomně (bez nutnosti procesoru) ⇒ jsou to časově náročné operace
⇒ PZ jsou mechanická zařízení ⇒ provádí se asynchronně
možnost zahájení komunikace na více zařízeních - SCSI

A. Systémová rozhraní

řídí je řadič sběrnice a řadič DMA
dnes už existují prvky typu BUS master ⇒ umí řídit sběrnici
existují hierarchické struktury sběrnic:
1. system bus - nejrychlejší zařízení
2. highspeed bus - rychlá zařízení
3. extension bus - pomalejší zařízení

ISA

paralelní 16 bit sběrnice
šířka pásma - 10 MB/s
přerušení spouštěná hranou (omezený počet prvků, které se můžou připojit na sběrnici)

PCI

sdílená multiplexovaná sběrnice
paralelní (32bit nebo 64 bit)
zvýšené požadavky na rychlost a šířku sběrnice (kompatibilita zdola ⇒ možnost používat starší typy adaptérů)
spojuje rozhraní:
1. severní most (north bridge) - rychlá zařízení (RAM, procesor)
2. jižní most (south bridge) - pomalá zařízení (disky)

⇒ takto je vytvořena hierarchická struktura
příkazy sběrnice pro připojená zařízení:
1. I/O Read/Write
2. Memory Read/Write
3. možnost komunikace s RVP
Dual Address Cycle
- umožňuje pracovat pomoci 32 bit sběrnice se 64 bit zařízeními
- ve dvou cyklech
Skupiny signálů
1. systémové signály - CLK, RST
2. signály adresa a data
3. signály řízení rozhraní
4. signály řízení přidělování sběrnice - REQ#, GNT# (mřížka značí, že je signál aktivní v log '0')
5. signály chybová hlášení - PERR# (Parity), SERR# (System)
6. signály žádost o přerušení - INTA#, INTB#, INTC#, INTD# - přerušení spouštěná úrovní
7. signály testování počítače - Boundary scan (testování spojů)

PCI Express

seriová typu point to point (diferenciální spoje)

spojení full duplex - je možné přenášet v obou směrech
pracuje s nízkými napětími
hodiny jsou zakódovány do dat (8b/10b)
decentralizované přidělování sběrnice
scalable - rozšiřitelná ⇒ aktivuje větší počet nových spojů
komunikuje pomocí transakcí na úrovni paketů (paměťové, V/V, konfigurační, zprávy)

B. Periferní rozhraní

Rozhraní diskových pamětí

zajímají nás parametry disků:
1. doba vystavení (seek time) - např 5 ms
2. doba otáčení - např 9600 ot./s ⇒ z toho je odvozena čekací doba (rotační zpoždění) ⇒ doba pro realizaci poloviny otáčky
3. doba uklidnění (settle time) - závisí na hmotnosti čtecích hlav
4. doba vybavení (access time) - doba vystavení + doba zpoždění (+ doba uklidnění + režie provedení příkazu) ⇒ doba potřebná pro nalezení dat
historie:
1. WP - prekompenzace zápisu - hustota záznamu byla na vnitřních stopách větší (zapisovalo se zapisovalo s větším kmitočtem)
2. RWC - Redukovaný záznamový proud - vyšší podélná hustota - dnes Zoned bit recording (vnitřní stopy ⇒ méně záznamů)

hustota:
1. podélná hustota - hustota záznamu - počet bitů / mm
2. příčná hustota - počet stop / mm
3. plošná hustota 1. x 2. (např 6 bit / palec²)
organizace sektorů na stopě:
1. faktor prokládání - v dobách, kdy disky byly pomalé - dnes 1:1
2. posunutí číslování mezi hlavami - head skew - při přechodu z jedné hlavy na druhou
3. posunutí číslování mezi cylindry - cylinder skew - pře přechodu mezi cylindry (lze pozorovat na předchozím obrázku napravo i nalevo)
každý disk má svůj řadič
obvody
1. zápis: serializér (registr + multiplexer) ⇒ kodér (data + synchronizace) ⇒
2. čtení: dekodér (získá data a synchronizaci) ⇒ deserializér (paralelní data) +
zvyšování kapacity diskové paměti
1. zvyšování kvality záznamové vrstvy
2. zvyšování přesnosti vystavovacího mechanismu
3. hledání nových metod záznamu s menším počtem změn magnetizace

FM - Frequency modulation

data a dvojí synchronizační pulzy
nejhorší vzorek dat - samé log '1'
nejlepší vzorek dat - samé log '0' - nejnižší počet změn magnetizace
jde o záznam s vlastní synchronizací
nemožnost zvyšovat kmitočet záznamu ⇒ nové metody MFM

Signál cls se bere vždy a signál cld, když jsou data v log '1'.

MFM - Modified Frequency Modulation

je možno zvýšit až 2x hustotu záznamu
samé log '1' nebo log '0' tvoří nejhorší vzorek dat
v každém bitovém intervalu není aspoň jedna změna magnetizace ⇒ nejde o záznam s vlastní synchronizací ⇒ je třeba PLL (Phased Locekd Loop - fázový závěs) ⇒ prvek, který je schopný dát se sesynchronizovat a generovat signál o daném kmitočtu

Signál cls se bere, když jsou data v log '0' a signál cld, když jsou data v log '1'.

RLL - Run Length Limited

slouží k převodu binárních vzorů na RLL obrazy ⇒ jsou delší, ale obsahují menší počet změn magnetizace

Metody NRZ a NRZI

změna při přechodech 1-0, 0-1
změna při každé log '1'

Techniky PRML a EPRML

detekce signálu v jiných bodech než „špička - špička“

ST506/412

disk je bez vlastní inteligence ⇒ k práci vyžaduje podporu řadiče ⇒ umístěn na konektoru systémové sběrnice
je připojen přes:
1. řídící kabel - oběžníkový (sdílený)
2. datový kabel - vlastní pro každé zařízení
využívá MFM a RWC
k řízení slouží řada elementárních signálů
u ST412 možnost paralelního a autonomního vystavení

ESDI

využívá RLL 2,7
data se přenáší seriově ⇒ možnost zvyšovat kmitočet

IDE

řadič disku je integrován do stejné jednotky jako disková mechanika

podmnožina signálů sběrnice ISA (paralelní přenos)
připojuje se k South bridge (jižnímu mostu)
efektivnější řízení (cylinder skew a head skew)
adresovatelné registry jsou dostupné přes instrukce IN/OUT
registry:
1. řídící
2. datové
3. stavové - DF (device fault) x ERR (porucha dat)
umožňuje připojovat další zařízení IDE

EIDE

rozšíření IDE ⇒ větší rychlost (PIO mode 3)
využívá režim LBA - logical block addressing
- třírozměrná adresace - registry válce, hlavy a sektoru
- ⇒ všechny tyto registry jsou viděny jako jeden registr ⇒ jednorozměrná adresace ⇒ řeší problém přístupu k větším kapacitám

SATA

seriové IDE (serial ATA - ATA je jiné označení pro IDE)

Nevýhody paralelních rozhraní

při postupném zvyšování rychlosti (kmitočtu) vzniká problém synchronizace (clock skew)
čím větší rychlost, tím větší přeslechy (cross talk)
při rozšiřování sběrnice se zvětšuje šířka kabelu (např SCSI z 8 bit na 32 bit)
je proto výhodnější přejít na seriové protokoly, které nabízejí další možnosti ve zvyšování rychlosti
- využívá se diferenciální signál ⇒ na přijímací straně se vyhodnocuje rozdíl napětí mezi vodiči, ne úroveň napětí ⇒ případná indukce ovlivní oba vodiče stejný směrem, stejnou měrou ⇒ větší odolnost vůči přeslechům ⇒ vyšší synchronizace
- využívá nižší napětí (+-250 mV místo +-12 V) ⇒ rychlejší přepnutí mezi stavy
- možnost řešení clock skew ⇒ synchronizace se odvozuje z dat ⇒ embeded clock ⇒ SATA a PCI Express (x DVI)
- jednoduchý kabel ⇒ snadná manipulace
⇒ seriové sběrnice jsou dnes viděny jako perspektivní

Vlastnosti SATA

synchronizační signál je zakódován do dat ⇒ využívá kódování 8b/10b ⇒ využívá metody RLL, kde nás zajímá co nejlepší vzorek dat:
- 256 původně 8 bitových vzorků je zakódováno do do 10 bitů (1024 možností)
- z 1024 je 252 kombinací takových, že se v nich vyskytuje 5x log '0' a 5x log '1' ⇒ vyhovuje nám pro detekci chyb
- 4 zbylé možnosti musíme vzít jako 6x log '0' a 4x log '1' (a naopak) ⇒ musí se vzájemně kompenzovat, aby byl stejný počet nul a jedniček
- ⇒ chceme nulovou stejnosměrnou složku (potenciál)
- ⇒ můžeme sledovat průběžnou disparitu (záporná - více nul, kladná - více jedniček)
- rychlost 1,5 Gb/s je ve skutečnosti 150 MB/s informace (je třeba dělit číslem 10 a ne 8)
registry:
- superset registers - sledování a řízení stavu rozhraní (u IDE taskfile registers)
  1. SStatus register
  2. SError register
  3. SControl register

Rozhraní monitorů

rozlišení - počet zobrazovaných bodů na celou obrazovku (např 640×480)
šířka pásma - kmitočet, jímž jsou zobrazovány body na obrazovce (např. 640 x 480 x 20) ⇒ vyšší rozlišení = vyšší šířka pásma
snímková synchronizace
1. horizontální - řádková
2. vertikální - snímková
zobrazování:
1. prokládané - staré monitory (střídaly se liché a sudé řádky)
2. neprokládané
komponenty, které se podílejí na šířce pásma
1. grafický adaptér
  - obsahuje videopaměť ⇒ určuje vybavovací dobu (jak rychle se čte z VRAM)
  - řídí ho řadič nebo grafický procesor
2. kabel
  - má vliv na šířku pásma
3. monitor
  - nemá v sobě žádnou inteligenci ⇒ na vstup mu přijdou informace o bodech (x LCD)

režimy činnosti grafického adaptéru
1. textový - znak a jeho atributy (barva a pozadí) ⇒ menší paměťová náročnost
  - bodový vzor znaku (8×14, 8×8)⇒ každý znak je reprezentován kódem znaku a jeho atributy (2 slabiky) ⇒ je rozdělen na rozkladové (rastrovací) řádky
  - fonty ukládány v ROM grafického adaptéru (případně v RAM - v BIOSu se dá přidávat)
2. grafický - informace o každém pixelu
typy monitorů
1. kompozitní - připojeny jedním koaxiálním kabelem (podobně jako TV přijímače)
2. digitální RGB monitory - pro každou složku (RGB) jeden vodič 2³ = 8 barev
3. analogové RGB monitory
  - signál není dvoustavový, ale analogový (např 256 x 256 x 256 = 16 mil barev)
  - důležitá komponenta - DA převodník
  - VGA, SVGA
4. LCD monitory
  - řízení přes DVI ⇒ zpět na číslicovou formu, kódování 8b/10b (ale jinak než SATA) ⇒ vysoké rychlosti přenosu ⇒ vyšší šířka pásma ⇒ vyšší kvalita
  - vyšší úroveň inteligence

Principy tvorby obrazu

veškerá činnost je řízena grafickým adaptérem

CRT monitor

Cathode Ray Tube
DA převodník ⇒ vytvoří analogovou hodnotu
elektronové dělo
- katoda - generuje elektrony
- anoda - různě urychluje ⇒ intenzita
paprsky jsou různě vychylovány (horizontálně a vertikálně) ⇒ pozice

u barevných monitorů jsou 3 elektronová děla (RGB)
typy sběrnic:
1. VGA - 256 paletových registrů - každá barva 6 bitů
2. SVGA - každá barva 8 bitů - 16 mil barev

LCD monitor

v roce 1888 byly objeveny kapalné krystaly, které mění vlastnosti světla, které přes ně prochází
sendvičová struktura:
- kapalný krystal uprostřed dvou vrstev
- obsahuje TFT ⇒ Thin Film Transistor ⇒ pro každý bod jeden (sem přichází různé napětí ⇒ ovlivní intenzitu barvy)
- každý subpixel má 3 tranzistory (RGB)
- obsahuje navíc kondenzátor, aby napětí vydrželo co nejdéle

jednotlivé prvky jsou zasazeny do matice
- vždy pouze jeden řádek je aktivní - gate line (výběrový vodič) - např. 20V
- každému sloupci přijde napětí takové, jak intenzivně má svítit

možnosti tvorby obrazu:
1. aktivní matice
2. buzení segmentů - ke každému segmentu je přiveden vodič (digitální hodiny, …)

Grafický adaptér

Vývoj grafických adaptérů

kritéria:
1. umístění
2. kapacita
3. režimy činnosti (textový/grafický)
4. způsob řízení monitoru (číslicově/analogově)
5. možnost vkládání znakových sad (fontů)
6. systémová sběrnice
1. generace:
- GA součástí systémové desky, včetně videopaměti (64 kB)
- textový režim (nebylo možné definovat vlastní znakové sady)
- černobílé
2. generace:
- GA je již samotná komponenta ⇒ komunikace přes systémovou sběrnici (předchůdce ISA ⇒ pomalá)
- VRAM - 256 kB - textový režim, nešlo definovat nové znakové sady
3. generace:
- lepší sběrnice - ISA (stále ale pomalá)
- VRAM - 2MB - textový i grafický režim, barevné zobrazení
- analogové řízení ⇒ více barev
4. generace:
- sběrnice PCI (značně rychlejší, ovšem stále nevýhoda sdílení sběrnice s jinými zařízeními)
- grafický procesor ⇒ kvalitní barevné monitory
- VRAM 8MB ⇒ analogové řízení monitoru (2¹⁸ - 2²⁴)
5. generace:
- dedikovaná sběrnice AGP - Accelerated Graphics Port (point to point) ⇒ 4x větší šířka pásma jak PCI
- adresová část oddělena od datové
- další navýšení rychlosti novými technikami - DIME:
  1. zřetězené zpracování (Adresa, Data, Data, … , Adresa, Data, Data, …)
  2. postranní zpracování (využívá navíc 8 bitů SBA - Sideband Adressing ⇒ zatímco se jedny data nahrávají do procesrou, jiné se připravují)
  - ⇒ zvyšování rychlosti: AGP 1x, 2x, 4x a 8x
  - ⇒ z operační paměti se data přes AGP nahrávají rovnou do grafického adaptéru (z části pracuje jako VRAM)
6. generace:
- sběrnice PCI Express a grafický adaptér ⇒ realizace spoje point to point vícekrát (každý spoj obousměrný, dedikovaný … např. 16x)

Grafický procesor

součástí grafického adaptéru ⇒ pro redukci objemu přenášených dat po systémové sběrnici
dobré řešení - PCI + grafický procesor (nevýhody PCI je sdílená ⇒ řešení AGP (viz. 5. generace GA))
stačí zasílat instrukce typu vykresli čáru, vykresli čtverec, … zadají se dva body a barva
vykreslování pak probíhá nezávisle na procesoru
spučasný zápis do VRAM ze strany grafického adaptéru a čtení z jejího obsahu řadičem CRTC (řadič monitoru CRT) ⇒ GP zapisuje pouze na adresy, z nichž se zrovna nečte

DVI

data se přenášejí v binární podobě (přechod zpět do digitální podoby - VGA ⇒ DVI) ⇒ LCD je řízena číslicově, tudíž by se musely provádět dva převody
složení
- v konektoru jsou vyhrazeny pozice pro dva seriové spoje (Link 1 a Link 2) ⇒ kvůli clock skew
- každý link obsahuje diferenciální spoj pro každou barvu (RGB)
- po speciálních diferenciálním spoji je vedena synchronizace

formát dat - EDID - standard
přenos:
- využívána technika TMDS - Transition Minimized Differential Signaling - snaha o omezení přechodů mezi logickými hodnotami (u notebooků LVDS)
- ⇒ data se překódovávají tak, aby obsahovaly co nejméně změn (log '0' → log '1' / log '1' → log '0')
  1. 9. bit indikuje, zda bylo něco změněno
  2. 10. bit indikuje zda bylo provedeno invertování nul a jedniček (je lepší 0000000001 než 1111111100 ⇒ aby byl potenciál přibližně na 0)

Univerzální rozhraní

SCSI

zavedla firma Macintosh - uznávaným standardem se stalo poté, co je začala používat firma IBM
paralelní (existuje i seriové)
jednotný způsob konstrukce PZ ⇒ unifikovaná množina příkazů
komunikace mezi počítačem a PZ probíhá pomocí signálních sledů - posloupnost jednoznačných příkazů (jeden signál může mít v různých sledech různý význam)
⇒ komunikace probíhá formou dotaz-odpověď
je nezávislý na zařízení
využívá distribuované přidělování sběrnice ⇒ adresace 1 z n ⇒ každé zařízení má unikátní adresu (např. 00000001 ⇒ jeden bit je aktivní) ⇒ zařízení si rozhodnou podle priorit, kdo bude mít nárok na systémovou sběrnici (není třeba centrální arbitr, je ovšem omezený prostor pro připojení PZ)

USB

Universal Serial Bus
problémy, které USB řeší:
- připojování HW počítače byl dříve otravný proces (vypínání počítače, nastavování v BIOSu, …) ⇒ řešení USB - plug-and-play
- možnost připojit málo PZ
přes stejný typ kabelu se připojí různé typy zařízení
umožňuje detekci chyb a zotavení
nenáročný komunikační protokol
lze sdružovat zařízení do jednoho USB
přenos synchronních i asynchronních (myš, klávesnice) přes jedno medium
1. low speed - 1.0
2. full speed - 1.1
3. high speed - 2.0
4. super speed - 3.0
druhy komponent:
1. komponenta device - rozšiřuje služby sběrnice (např. rozbočovač = hub - vytvoří rozšiřující plnohodnotné porty)
2. komponenta function - PZ - musí komunikovat podle stanovené normy
topologie připojení:

připojování zvukových zařízení (mikrofon):
- analogový signál se musí převést na číslicovou hodnotu
- izochronní datový tok - v pravidelných intervalech se posílají synchronní data
- vysoké požadavky na přesnost ⇒ vzorkování ⇒ složitý proces (mohou nastat chvilkové deformace - nevadí)
u pomalých zařízení mohou nastat prodlevy (disky)

Připojení nového zařízení

kořenový rozbočovač rozpozná nové zařízení (změna kapacity) ⇒ přerušení OS
- periodicky žádá zařízení o stavovou informaci (z nich to rozpozná)
nové zařízení obdrží adresu 0
OS rozpozná o jaké zařízení se jedná a jako šířku pásma bude potřebovat
přidělí novému zařízení adresu 1 - 127
adresu uloží do konfiguračního registru PZ

když odpojuje, vymaže toto zařízení ze svých tabulek
při odpojení rozbočovače jsou odpojena všechna jeho příslušící zařízení

Komunikace

veškerá komunikace se odehrává na základě výzvy od počítače - polling ⇒ zařízení může poslat zprávu do počítače, pokud je k tomu vyžádáno

probíhá pomocí paketů:
1. řídící - 4 bity (16 druhů) | PID | ADDR | ENDP (koncový bod) | CRC 16 |
2. datové - | PID | DATA | CRC 16 |
rychlost přenosu na sdílené lince vždy odpovídá nejrychlejšímu připojenému členu

data pro pomalejší zařízení D se ukládají v rozbočovači A rychlosti HS (do zařízení pak putují rychlostí LS), aby nedocházelo ke zpomalování zařízení C
⇒ mezi rozbočovači se data přenášejí zásadně rychlostí HS
typy datových toků
1. řídící - control - konfigurace, připojení, …
2. nárazové - bulk - nepravidelně velké množství dat (tiskárna)
3. přerušované - interrupt - data musí být přenesena do nějaké určité doby od vzniku požadavku a s minimální garantovanou rychlostí přenosu
4. izochronní - isochronous - data v reálném čase, zvuk
využívá se technika kódování NRZI (pokud je log '0' změní se logická hodnota)
zároveň se využívá metoda vkládání (bit suffing) - pokud je za sebou 6 jedniček, vloží se 0 (aby nedošlo rozsynchronizování hodin)

Kabely

využívá se 4 vodičový kabel
1. VBUS - USB device power (+5V)
2. D+ - differential data line
3. D- - dufferential data line
4. GND - powe and signal groud
může poskytovat zařízením napájení (Bus-Powered) x (Self-Powered) - do jisté zátěže
typy konektoru
- Series A - normální USB kabel
- Series B - jak je na FITkit
typ 3.0 je mnohem složitější

Zařízení OTG

On-the-Go
zařízení spolu umí komunikovat bez nutnosti počítače
např. přenos dat mezi kamerou a diskem
komunikační protokol SRP - Session Request Protocol

FireWire

čím dále výkonnější procesory kladou větší nároky na připojené zařízení
lze na to pohlížet jako na sériovou variantu SCSI
první verze: není to sdílená sběrnice (data a synchronizace) - technologie TTL
vysoká rychlost přenosu
jednoduchý konektor
daisy chain
- připojení technických prostředků a zařízení přes shodný komunikační protokol a sdílené technické komunikační prostředky (sběrnici) - jednoduše označováno jako „zapojení za sebou“
- sériové spojení point-to-point
- celková délka větve nesmí překročit 72 m (mezi jednotlivými uzly 4,5 m)

jako u USB se komunikuje pomocí paketů
přidělování sběrnice:
1. fair arbitration - jsou definovány intervaly, během nichž mohou abonenti žádat o sběrnici
2. urgent arbitration - zařízení, která mají vysokou prioritu, mohou během definovaného intervalu žádat o sběrnici násobně

Zdroj

Čerpal jsem ze svého sešitu, který vychází ze všech streamů a slajdů roku 2010 náležícím předmětu IPZ.

Potvrzení

06
Celé jméno	OK	!!!
Jirka Hynek
vagy
Tom Ofeig
roman jasho
	4

george, IPZ, sbernice, radic, disk, pamet, monitor, sata, dvi