USB zvolna přichází, prosím, připojte se

Pokud jste v poslední době při koupi nového osobního počítače spočinuli zrakem také na jeho zadní straně, nemohli ...


Pokud jste v poslední době při koupi nového osobního počítače spočinuli zrakem
také na jeho zadní straně, nemohli jste přehlédnout jeden malý nenápadný
konektor. To, co se za tím malým pravoúhelníkem skrývá, nazýváme "Universal
serial bus" (USB, univerzální sériová sběrnice). Podle některých názorů může
právě on výrazně změnit svět osobních počítačů.
Každý rok tvoří společnosti Intel a Microsoft specifikace pro architekturu
osobních počítačů příštího roku. Podle návrhu definice standardu "PC-99" už
starou sběrnici ISA v moderních desktopech nepotkáte. Proto se rozlučte i s
periferními zařízeními a rozšiřujícími kartami, které ji využívají ať už v její
8bitové nebo 16bitové podobě.
Tato skutečnost je příjemná nejen pro domácí uživatele, kteří nikdy nevítali
nutnost instalace takových karet s každým novým připojeným zařízením, ale také
pro systémové administrátory, kteří mají na starosti osobní počítače ve
firmách. Odpadnou jim totiž svízele s konfiguracemi ISA-karet na pracovištích
jednotlivých uživatelů. V nových počítačích už bude k dispozici pouze sběrnice
PCI (Peripheral Components Interconnect) pro nemnoho nezbytných rozšiřujících
karet, a již zmíněný USB.
To umožní jednodušší správu hardwarových zdrojů, např. přerušení procesoru nebo
kanálů DMA. Dříve plnil často tuto funkci aplikační software, nyní bude možno
se stoprocentně spolehnout na operační systém.
Vlastnosti USB
Rozhraní USB umožňuje připojit k osobním počítačům a notebookům nejrůznější
periferie. Jedná se o sériové rozhraní, které však komunikuje podstatně vyšší
rychlostí než obvyklý interface RS232. USB se tak hodí pro periferie požadující
přenos nižšího a středního objemu dat, tedy pro klávesnice, mode-my, digitání
fotoaparáty, scannery, ISDN-karty, ale třeba také pro průmyslová zařízení,
např. pro nejrůznější čidla. Pro periferní zařízení, která potřebují
kontinuální tok dat, lze na USB rezervovat určitou šířku pásma. Řada
speciálních rozšiřujících karet se tak nyní díky USB stává zbytečnými.
Jak to funguje
Vlastní přenos dat se v USB provádí prostřednictvím jednotlivých rámců, jejichž
přenos trvá 1 milisekundu. V jedné sekundě se tedy přenese 1 000 rámců, přičemž
každý může teoreticky přenést 1 500 bytů. Z toho odečteme byty, které jsou
nezbytné k řízení přenosového protokolu a kontrolních funkcí, i v nejhorším
případě však zůstane v každém rámci okolo 1 100 bytů pro užitečná data. Z výše
uvedeného tedy vyplývá, že teoretická kapacita USB je 1,5 MB za sekundu (tj. 12
Mb/s), prakticky se však dosáhne hodnoty o něco nižší. I tak je však tato
sběrnice cca 100krát rychlejší než běžné seriové a téměř desetkrát rychlejší
než paralelní rozhraní.
Pro ta periferní zařízení, která se spokojí s menšími objemy dat, nabízí USB
jeden z pomalejších kanálů s kapacitou 1,5 Mb/s (8 bytů v jednom rámci). Např.
myš nebo joystick se s takovou rychlostí úplně spokojí.
Spojování zařízení
Ačkoliv vynálezci univerzální seriové sběrnice vložili do názvu slovo
"sběrnice" (bus) a tak by se dala čekat jistá podobnost se sběrnicí SCSI,
odlišnost těchto dvou rozhraní je velká. Architektura USB se podobá hvězdě: při
napojení více než dvou zařízení jsou porty na zadním panelu počítače vyčerpány
a ke slovu přichází USB rozbočovač neboli hub. Prosím neplést s rozbočovačem
(hubem) v počítačových sítích.
Jako huby však naštěstí fungují USB přístroje samy a navíc mohou být
kaskádovány až do 5 za sebou. Teoreticky se dá k jednomu portu připojit až 127
přístrojů. Jejich napájení přitom obstarávají právě huby, které je získají buď
z USB počítače (to vystačí např. pro myš nebo klávesnici, které mají menší
spotřebu), nebo využijí svůj vlastní napájecí zdroj. Druhá varianta je vhodná
pro větší "žrouty", jakými jsou např. scanner nebo kamera, které mohou odebrat
až 500 miliampérů.
V každém případě řeší USB onen nepříjemný spletenec kabelů na zadní straně
počítače, neboť jsou periferie navzájem spojené přímo.
USB kabel
USB kabel, který může být až 5metrový, obsahuje 4 vedení ve dvou žilách,
přičemž první žíla slouží pro napájení, druhá pro přenos samotných dat. Další
výhodou je možnost během provozu připojit nebo odpojit periferní zařízení (HOT
Swap). Huby jsou totiž v pravidelných intervalech dotazovány, k jakým došlo
změnám.
Budoucnost USB
Za otce USB jsou pokládány společnosti Intel, IBM, Compaq, Digital, Microsoft,
NEC a Northern Telecom. Standardní rozhraní USB, se kterým je možno se v
počítačích setkat od počátku roku 1997, podporuje nyní okolo 450 výrobců.
Dataquest odhadoval, že budou od počátku roku 1998 veškeré prodané desktopové
počítače a 80 % všech notebooků vybaveno USB. Tato prognóza se však
nepotvrzuje. Na trh se totiž jen velmi pomalu dostávají periferní zařízení pro
toto rozhraní. Do příchodu Windows 98 také chyběla jakákoli podpora ze strany
operačního systému. Pro výrobce počítačů tedy dosud nebyl tento druh rozhraní
nutností. Dataquest mezitím korigoval své odhady a věří, že v roce 2001 bude
dosaženo 100% nasazení USB v počítačích všech značek. Jedná se o více než 500
milionů USB počítačů.
Jedním z prvních výrobců, který vsadil na USB, je společnost Apple. Její
nejnovější potomek iMac dokonce přichází místo paralelního nebo sériového
interfacu pouze se dvěma USB zástrčkami. Předpokladem pro tento krok samozřejmě
bylo, aby operační systém Macu USB podporoval. Což se stalo skutečností s
příchodem verze 8,1.
Také vývojáři Linuxu, Free BSD, a Net-BSD se v současnosti zabývají
implementací USB do svých operačních systémů. V oblasti PC totiž plnou podporu
USB zatím nabízí pouze Microsoft ve Windows 1998 a v beta-verzích Windows 2000,
což není úplně uspokojující stav. U těchto verzí si nemusí uživatelé dělat s
příslušnými drivery pro USB žádné starosti. U Windows 95 je však třeba provést
příslušný upgrade. Podobně je tomu u starších počítačů, kde je možno použít
některou z USB karet pro sběrnici PCI.
8 2859 / pen









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.