Revisões. USB Universal Serial Bus. USB Universal Serial Bus. USB Universal Serial Bus. USB Universal Serial Bus. USB Universal Serial Bus

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1 Revisões Porto paralelo Norma IEEE 84 Modos: compatibilidade, nibble, byte, ECP e EPP Tem como objectivo substituir as ligações através de RS 3 e de porto paralelo É uma especificação que funciona de facto como uma norma (de facto standard). Versão actual.0 ( Foi desenvolvida por um conjunto de fabricantes (Intel, HP, Microsoft, NEC, Agere Systems, Philips) que se associaram em 995 para promover a utilização de periféricos com esta interface Os computadores actuais têm todos portas USB Existem muitos periféricos com esta interface: impressoras, digitalizadores (scanners), ratos, joysticks, máquinas fotográficas digitais, webcams, microfones, telefones, dispositivos de armazenamento (zips), modems, adaptadores de rede (ethernet, WI-FI, bluetooth), etc 003/04 Helena Sarmento 003/04 Helena Sarmento! Barramento controlado pelo processador (host)! Topologia em estrela com 7 camadas possíveis! Até 7 periféricos ligados no barramento Para além do nível físico define funcionalidade de camadas superiores do modelo OSI: mensagens e transacções Tem mecanismos de plug and pay: o host detecta que um dispositivo foi ligado e instala o respectivo driver As transferências de dados podem ser síncronas (high speed) ou assíncronas (low e full speed) 003/04 Helena Sarmento 3 003/04 Helena Sarmento 4 Interface mecânica Débitos binários de: High Speed 480 Mbps (Versão.0) Full Speeed Mbps (Versão.) Low Speed,5 Mbps (Versão.) Para 480 Mb/s e Mb/s é obrigatório utilizar cabo blindado com um par entrançado e dois condutores para a alimentação Para,5 Mb/s é recomendada, mas não obrigatória, a utilização de par entrançado Host e hubs (versão.0) têm de permitir os 480 Mb/s, mas os dispositivos não. 003/04 Helena Sarmento 5 Fichas Terminal Função V BUS (5V) D- 3 D+ Foram também definidas fichas mais pequenas 4 GND mini-b e mini-a (telemóveis, PDAs, etc) 003/04 Helena Sarmento 6

2 Cabos ( Mbps e 480 Mbps) HS driver LS/FS driver HS receptor LS/FS receptor Drain wire: shield das fichas e ligação ao chassis Impedância: 90 ±5% Ω 003/04 Helena Sarmento 7 LS/FS Transceiver:,5 Mbps, Mbps e 480 Mbps 003/04 Helena Sarmento 8 Transferência de 480 Mbps num transceiver com,5, e 480 Mbps Transferência de,5, e Mbps num transceiver com,5, e 480 Mbps Driver de corrente 7,78 ma receptor diferencial com terminação de cada fio para a massa com 45 Ω Receptores single-ended: indicação de EOP (End-of-Packet), de ligar e desligar, de ritmo de transmissão, de reset e de resume. 003/04 Helena Sarmento 9 003/04 Helena Sarmento 0 Diferença para USB.: R S V OH,8 V (5 kω para GND) V OL 0,3 V (,5 kω para +3,6 V) Indica dados inválidos ( V DI < 00 mv) V DI V DI > 00 mv V I V I V IH.0 V V IL 0,8 V Indica que a transmissão de 480 Mbps está desligada ( V DO 65 mv) 003/04 Helena Sarmento 003/04 Helena Sarmento

3 O dispositivo indica o seu ritmo de transmissão com a resistência Rpu:,5 Mbps: Rpu ligada a Data + Mbps: Rpu ligada Data 480 Mbps: Rpu desligada O hub ou host implementa os três ritmos e detecta o ritmo dos dispositivo. 480 Mbps: inicialmente comunicação a Mbps (pull-up em Data -), depois Rpu desligada 003/04 Helena Sarmento 3 003/04 Helena Sarmento 4 No nível acima da camada física, o protocolo define Transacções constituídas por pacotes de vários tipos Token packet (cabeçalho) Optional packet (informação) Status packet ( para ack e erros) que são constituídos por vários campos: Interface série, desenvolvida pela Apple. A primeira especificação data de 987. Norma IEEE394 (995) Débitos de 00, 00, 400 (394a) e 800 (394b) Mbps Sync: sincronismo PID: tipo de pacote ADDR: endereço ENDP: end point CRC: código de correcção de erros EOP: Fim do pacote Utilizada por: Apple, Sony, Adaptec, Creative, etc USB é uma tecnologia mais básica (foi iniciada em 95) e mais limitada, mas apareceu como alternativa, e está muito mais divulgada 003/04 Helena Sarmento 5 003/04 Helena Sarmento 6 Dois tipos de ambiente: backplane e cabo Topologia em árvore. Cada equipamento pode ter: uma porta é (terminal) duas portas (repetidor: ligação em cadeia) várias portas ( ramificação) Até 63 dispositivos num barramento Transferências de dados síncronas e assíncronas 003/04 Helena Sarmento 7 003/04 Helena Sarmento 8 3

4 Interface mecânica Cabo: par entrançado, blindado Z o = 0 ± 6 Ω 003/04 Helena Sarmento 9 003/04 Helena Sarmento 0 Interface mecânica Fichas: 6 terminais (394b: 9 terminais) Terminal Shield Sinal Power Ground TPB- TPB+ TPA- TPA+ -- Descrição 4 V sem carga GND e blindagem interior Strobe na recepção, dados na emissão Dados na recepção, strobe na emissão Blindagem exterior 003/04 Helena Sarmento 003/04 Helena Sarmento Historial A Xerox Corporation Palo Alto Research Center iniciou o desenvolvimento da topologia de um LAN A Xerox construiu um sistema CSMA/CD para ligar 00 estações de trabalho (workstations) num cabo de km com um ritmo de transmissão de.94 Mbps. 980 A DEC, a Intel Corporation e a Xerox disponibilizaram uma norma (de facto) para ligação a 0 Mbps. Esta norma serviu base da norma IEEE IEEE Base5; 986 0Base; 99 0BaseT; BaseF; 995 a 00 Mbps; 998 Gigabit a Gbps; e em 00 Gigabit a 0 Gbps. 003/04 Helena Sarmento 3 003/04 Helena Sarmento 4 4

5 Norma IEEE (80. e 80.3) e modelo OSI 80.3 (DLC) Endereçamento dos nós (DSAP e SSAP) Preâmbulo FCS (Frame Check Sequence) 80. (DLC) Controlo de fluxo e de erros Sequenciamento dos dados Norma IEEE 80.3 MAC (Medium Acces Control): Trata colisões, enviando sinal (jam); realiza backoff. Evita colisões Recebe tramas Envia tramas PLS (Physical Signalling): Define ritmos de transmissão, tipos de codificação e métodos de sinalização PMA (Physical Media Attachement): Define meio de transmissão (cabo coaxial, par entrançado, fibra óptica) MAC PLS PMA Meio AUI MDI MAU MDI -Medium Dependent Interface AUI - Attachment Unit Inteface MAU Medium Attachment Unit (transceiver) 003/04 Helena Sarmento 5 003/04 Helena Sarmento 6 Hardware NIC Network Interface Card Inclui em firmware o camada MAC Transceivers Recebem o sinal digital do nó (NIC) e envia-o para o cabo (meio ether) em banda de base Recebem o sinal em banda de base do cabo e envia o sinal digital para o NIC Transceiver externo ao NIC (0BASE5) Transceiver e NIC na mesma placa(0base, 0BASET) 003/04 Helena Sarmento 7 0BASE5 - Standard or thick-wire (803.3) Utilizada no início (980) e ainda às vezes como backbone porque o cabo coaxial é barato e a boa blindagem permite distâncias grandes. MAU Medium Attachment Unit (transceiver) NIC Network Interface Card 003/04 Helena Sarmento 8 Ficha DB5 para ligação do nó (NIC) ao transceiver Comprimento máximo do cabo AUI 50m Mínima distância entre MAUs:,5m Terminador do cabo coaxial: tipo N Comprimento máximo do segmento: 500 m Número máximo de nós ligados ao segmento: 00; Número máximo de nós na rede: 04 Número máximo repetidores entre nós: Terminação dos dois lados: 50 Ω Terminação de um lado ligada à terra Cabo coaxial grosso: Ligação do transceiver (MAU) ao segmento: AUI Attachment Unit Inteface 003/04 Helena Sarmento 9 003/04 Helena Sarmento 30 5

6 Ficha de ligação tipo N Ficha DB5 (cabo AUI) 003/04 Helena Sarmento 3 003/04 Helena Sarmento 3 0BASE (Thinnet ou thin-wire ) Cabo coaxial (50 Ω ) com apenas uma camada de blindagem Conectores B de ligação do cabo ao NIC Transceiver e NIC na mesma placa Ligação directa ao segmento da Comprimento máximo do segmento: 85 Número máximo de nós ligados ao segmento: 30 Mínima distância entre nós: 0,5m Terminador do cabo coaxial: tipo N Número máximo de nós na rede: 04 Número máximo repetidores: 4 Terminação de 50 Ω num lado ligada à terra 003/04 Helena Sarmento /04 Helena Sarmento 34 0BASET (Twisted-pair ) Tipologia em estrela Ligação habitual através de hub 0BASE T (Twisted-pair ) Hub com transceiver: detecção da colisão no hub (o hub detecta que está a receber dados enquanto está a transmitir) Cabo: par entrançado (Cat-5 UTP ) e ficha RJ45 TD+ RD- TD- 3 RD Par entrançado com terminação de 00 Ω Comprimento máximo 00m Máximo número de repetidores: 4 Máximo numero de nós num segmento: 003/04 Helena Sarmento /04 Helena Sarmento 36 6