Физический интерфейс

Информационные сигналы и питающее напряжение 5В передаются по кабелю из 4-х проводников. Используется дифференциальный способ передачи сигналов D+ и D- по двум проводам. Уровни сигналов передатчиков в статическом режиме должны быть ниже 0,3В (низкий уровень) или выше 2,8В (высокий уровень).

В стандартах USB 1.0 и USB 2.0 для обеспечения: полной скорости передачи используется экранированная витая пара с импедансом 90 Ом и длиной сегмента до 5м; низкой скорости передачи – не витой неэкранированный кабель длиной сегмента до 3м. Низкоскоростные кабели и устройства дешевле высокоскоростных. Одна и та же система может одновременно использовать оба режима; переключение для периферийных устройств осуществляется прозрачно.

Стандарты USB 1.0 и USB 2.0 определяют два типа разъемов (табл. 27.1 и рис. 27.2).

Таблица 27.1

Рис. 27.2. Гнезда USB: а - типа "А", б - типа "В", в - символическое обозначение

Разъемы типа "А" применяются для подключения к концентраторам (Upstream Connector). Вилки устанавливаются на кабелях, не отсоединяемых от периферийных устройств (например, клавиатура, мышь и т. п.). Гнезда устанавливаются на нисходящих портах (Downstream Port) концентраторов.

Разъемы типа "В" (Downstream Connector) устанавливаются на периферийных устройствах, от которых соединительный кабель может отсоединяться (принтеры и сканеры). Ответная часть (вилка) устанавливается на соединительном кабеле, противоположный конец которого имеет вилку типа "А".

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

Питание устройств USB возможно от кабеля или от собственного блока питания. Центральная часть системы USB (хост-контроллер) обеспечивает питанием непосредственно подключенные к нему ПУ. Каждый концентратор, в свою очередь, обеспечивает питание устройств, подключенных к его нисходящим портам. При некоторых ограничениях топологии допускается применение концентраторов, питающихся от интерфейса.