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Allgemeines
Univesal Serial Bus Intel Industriestandard Schnittstelle an Geräten für Peripherie-Geräte Vereinheitlichung diverser serieller Anschlüsse Verschiedenste Einsatzgebiete
Mechanischer Aufbau
Stecker-Buchse-Prinzip Nur eine Position des Steckers in Buchse möglich Verschiedene Typen je nach Anwendungsgebiet Standard zum Anschluss an PC:
Buchse(n) vom Typ A
Verkabelungsprinzip
US
B-H
ost-
Con
trolle
r
Stromversorgung
Standardstecker
Pin Name Beschreibung
1 VCC +5 V ±5 %
2 D- Data -
3 D+ Data +
4 GND Masse
Stromversorgung
Mini-Stecker
Pin Name Beschreibung
1 VCC +5 V ±5 %
2 D- Data -
3 D+ Data +
4 IDTyp A: Masse,
Typ B: keine Belegung
5 GND Masse
Signalübertragung
Der USB-Host-Controller
Steuert Kommunikation zwischen Geräten Kommunikation durch Polling
Anfrage vom Controller
Senden der Daten vom Gerät
Besteht im Normalfall aus mehreren Controllern
Der USB-Host-ControllerAnmeldevorgang
Reset, beide Datenleitungen auf Massepotential Gerät bekommt Adresse 0
Zuweisung einer eindeutigen Adresse durch Host-Controller
Initial-Poll Hersteller- und Produkt-ID
Alternative Konfigurationen + Geräteklasse
Control-Transfer-Modus, beidseitige Kontrolle der Daten
Der USB-Host-ControllerAnmeldevorgang
Konfiguration kann mehrere Schnittstellen besitzen Schnittstelle kann mehrere Endpunkte besitzen Unterschiedlicher Strombedarf Unterschiedliche Datenraten über “Alternate Settings“
Endpunkt-Betriebsmodi
Endpunkte == Unteradressen USB SIE (Serial Interface Engine) Unabhängige Datenströme 1 Endpunkt (Adresse 0) für Erkennung Maximal 31 Endpunkte pro Gerät
15 In- und Out
1 für Erkennung
Bei Low-Speed Geräten: Max 3 Endpunkte
Endpunkt-Betriebsmodi
Bei Low-Speed Geräten: Max 3 Endpunkte
Standards
USB 1.0 nur auf dem Papier, nie im Handel
USB 1.1 Low-Speed ( 1,5 Mbit/s = 187,5 kByte/s ) Full-Speed ( 12 Mbit/s = 1,5 MByte/s )
USB 2.0 Hi-Speed ( 480 Mbit/s = 60 MByte/s)
USB 3.0 SuperSpeed ( 5 Gbit/s = 625 MByte/s )
Überblick
USB 1.1 Low Speed
USB 1.1 Full Speed
USB 2.0 Full Speed
FireWire
Übertragungsrate 1,5 MBit/sec 12 MBit/sec 480 MBit/sec 400 MBit/sec
Endgeräte 2 31 127 63
Kabelläng zwischen Geräten
1 m 1 m 5 m 4,50 m
Maximale Kabellänge
30 m 72 m
PC notwendig Ja Ja Ja Nein
Plug & Play bedingt Ja Ja Ja
Perspektiven
USB 3.1 Developers Days, Singapore
19-20 November 2014
10 Gbit/s USB Verbindungstyp C
Perspektiven
WUSB (Wireless Universel Serial Bus Drahtlose Übertragung von Daten
Angepeilt 480Mb/s auf 3 Meter
110Mb/s auf10 Meter
Eventuell native Implementation, nicht über Transmitter/Empfänger
Alternativen NAS
Jede andere Art von Speicher im Netzwerk/auf Servern
Allgemeines
Industriestandard 1990, Bluetooth Special Interest Group (SIG) Datenübertragung durch Funktechnik Ersetzen von Kabelverbindungen Name:
Dänischer König Harald Blauzahn
Vereinte verfeindete Teile Dänemarks
Allgemeines
Frequence Hopping / Spread Spectrum (Freuquenzsprungverfahren)
Verringert Störungen 79 Stufen, je 1 MHz Abstand Bis zu 1600 Mal / Sekunde
Verkabelungsprinzip
Verbindungsaufbau
Passiver Modus Inquisitionsphase : Entdecken von Zugangsknoten Synchronisierung mit dem Zugangsknoten (paging) Entdeckung der Dienste des Zugangsknotens Aufbau eines Kanals mit dem Zugangspunkt Paarung mittels PIN-Code (Sicherheitscode) Benützung des Netzwerks
Übertragungsgeschwindigkeiten
1.0, 1.0B, 1.1 (Juli 1999, Februar 2001) 732,2 kbit/s, vergleichbar mit DSL-Anschluss (1st Gen.)
1.2 (November 2003) 1 Mbit/s
2.0 + EDR und 2.1 + EDR (November 2004) EDR == Enhanced Data Rate
3.0 + HS HS == High Speed (24 Mbit/s)
UWB und WiMedia MAC: 480 Mbit/s, jedoch aufgegeben
Energiesparmodi
HOLD-Modus SNIFF-Modus PARK-Modus Protokollerweiterungen
Bluetooth low energy (ab Version 4.0)
Smart (Ready)
Sicherheit
Freuquenzsprungverfahren
1.Non-Secure Mode keine Sicherheitsmechanismen
Service-Level Enforced Security
dienstspezifisch
2.Link-Level Enforced Security beim Verbindungsaufbau auf Link Layer
Verschlüsselung optional
GeräteklassenKlassen Max. Leistung
Max.
Leistung Reichweite allgemein
Reichweite im Freien
Klasse 1 100 mW 20 dBm ca. 100 m ca. 100 m
Klasse 2 2,5 mW 4 dBm ca. 10 m ca. 50 m
Klasse 3 1 mW 0 dBm ca. 1 m ca. 10 m
Quellen
Firewire IEEE 1394
Von der IEEEP 1394 Working Group entwickelt Serieller Bus, IEEE 1394b unterstützt Ringtopologie Große Verbreitung in Ton- und Videotechnik
Firewire IEEE 1394
Stromversorgung: max. 30 V max. 1,5 A Kabellängen: bis 4,5 m Gerätezahl: bis zu 63 pro Bus
Firewire 400 (IEEE 1394 - 1995)
bis zu 400 Mbit/s Vollduplex Datenübertragung Kabellängen bis 4,5 Meter (Unterstützung bis zu 72
Meter) 7-8 Watt, 25 Volt 6-Pin Alpha-Stecker
Verbesserungen (IEEE 1394 - 2000)
Unterstützung für asynchrones streamen schnelleres Bus-Rekonfigurieren energiesparender Suspend-Modus Bus kann Arbitration beschleunigen kompakter 4-Pin Stecker, ohne Stromkontakte
Firewire 800 (IEEE 1394 - 2002)
Bis zu 800 Mbit/s Vollduplex Abwärtskompatibel zu IEEE 1394b Standard Neuer 9-Pin Beta-Stecker
Firewire S1600 und S3200
Mit 1,6 bzw. 3,2 Gbit/s Übertragungsraten Nutzt Beta-Modus von Firewire 800 vollständig aus
Zukunft
Projekt IEEE 1394d soll optisches Kabel hinzufügen 6,4 Gbit/s werden erwartet Neuer Stecker
Thunderbolt
Von Intel und Apple entwickelt Kombiniert PCIe und Displayport „Blitz“schnelle Datenübertragung
Thunderbolt 1
10 Gbit/s pro Kanal, 20 Gbit/s gesamt Stromversorgung: max. 18 V max. 550 mA Kabellänge: Kupfer 3 m, Optisch 100 m Gerätezahl: bis zu 6
Thunderbolt 2
Codename Falcon Ridge 20 Gbit/s aggregierte Kanäle Unterstützt
PCIe 2.0
Displayport 1.2
Thunderbolt 3
Codename Alpine Ridge 40 Gbit/s und 50% weniger Stromverbrauch Unterstützt PCIe 3.0, HDMI 2.0 und Displayport 1.2
oder 1.3 Versorgt Endgeräte mit bis zu 100 W
IrDA
Verschiedene Protokolle zur Drahtlosübertragung Sendet Daten via Infrarot Oft für Fernbedinungen verwendet
IrDA
Übertragungsgeschwindigkeit je nach Protokoll mit Giga-IR bis zu 1 Gbit/s
IrDA
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