6 amaliy ish bajardi: Xabibullayev. I tekshirdi: Xaitov N. Toshkent 2022

USB Tarixi
Intelda USB ning tug'ilgan kuni 1995 yil 15 noyab. USB 1.0 uchun birinchi texnik xususiyatlar 1994-1995 yillarda taqdim etilgan. USB ishlab chiqish Intel , Microsoft , Philips , US Robotics tomonidan qo'llab-quvvatlandi . USB turli kompaniyalarning uchta bir-biriga bog'liq bo'lmagan intilishlari ostida "umumiy maxraj"ga aylandi:

• 
  Kompyuterning funksional imkoniyatlarini kengaytirish. O'sha paytda tashqi periferik qurilmalarni shaxsiy kompyuterga ulash uchun bir nechta "an'anaviy" (eski) interfeyslardan foydalanilgan (  PS / 2 , ketma-ket port , parallel port , joystick porti , SCSI ) va yangi tashqi qurilmalar paydo bo'lishi bilan, yangisi ham ishlab chiqilgan ulagich. USB ularning barchasini almashtirishi va shu bilan birga noan'anaviy qurilmalarning rivojlanishiga turtki berishi kerak edi.
  
• 
  Mobil telefonni kompyuterga ulang . O'sha paytda mobil tarmoqlar raqamli ovozli uzatishga o'tayotgan edi va mavjud interfeyslarning hech biri ham ovozni, ham ma'lumotlarni telefondan kompyuterga uzatish uchun mos emas edi.
  
• 
  Foydalanuvchi uchun oddiylik. Qadimgi interfeyslar (masalan, ketma-ket (COM) va parallel (LPT) portlar) ishlab chiquvchi uchun juda oson edi, lekin haqiqiy " qo'sh va o'ynatish " ni ta'minlamadi. Kompyuterning past va o'rta tezlikda ishlaydigan tashqi qurilmalar bilan o'zaro ta'siri uchun yangi mexanizmlar talab qilindi - ehtimol dizaynerlar uchun qiyinroq, ammo ishonchli, do'stona va "issiq" ulanishga mos keladi .
  

USB qo'llab-quvvatlash Windows 95 OEM Service Release 2 uchun yamoq sifatida chiqarildi va keyinchalik Windows 98 ning standart tarqatilishiga kiritildi . Dastlabki yillarda qurilmalar kam edi, shuning uchun avtobus hazillashib "Foydasiz seriyali avtobus" ("foydasiz seriyali avtobus") deb ataldi ^[6] . Biroq, ishlab chiqaruvchilar USB ning afzalliklarini tezda angladilar va 2000 yilga kelib, ko'pchilik printerlar va skanerlar yangi interfeys bilan ishladilar.
Hewlett-Packard , Intel , Lucent (hozirgi Alcatel-Lucent ), Microsoft , NEC va Flibs kompaniyalari birgalikda USB-ning tezroq versiyasini ishlab chiqish tashabbusini o'z qo'llariga olishdi. USB 2.0 spetsifikatsiyasi 2000 yil aprel oyida nashr etilgan va 2001 yil oxirida ushbu versiya USB Implementers Forum tomonidan standartlashtirilgan. USB 2.0 USB ning barcha oldingi versiyalari bilan orqaga qarab mos keladi.
Eng qadimgi mobil qurilmalarning ba'zilarida katta hajmli USB-B ulagichi ^[7] o'rnatilgan edi . Ammo ko'pincha ishlab chiquvchilar biroz ixchamroq USB-A ^[7] ni o'rnatish orqali standartni buzdilar yoki o'zlarining ulagichlarini o'ylab topdilar. USB 2.0 standarti bilan Mini-A va Mini-B ulagichlari mobil qurilmalar uchun maxsus paydo bo'ldi va keyinchalik USB OTG spetsifikatsiyasi paydo bo'ldi. 2007 yilda Micro-A va Micro-B konnektorlari paydo bo'ldi, ular Mini-dan ikki baravar nozik va ishonchliroq ^[7] . MiniUSB ning yana bir kamchiligi shundan iboratki, fiksaj moslamalari kabelda emas, chetda joylashgan bo'lib, buzilish holatlarida arzon kabelni almashtirishdan ko'ra qurilmani ta'mirlash kerak edi ^[7] . 2009 yilda elektron chiqindilarni kamaytirish maqsadidaMicro-B mobil telefonlari uchun zaryadlovchi qurilmalar uchun asosiy standartni e'lon qildi, ammo memorandum hech qachon to'liq amalga oshirilmadi - Apple shunchaki Micro-B dan uning ulagichiga adapter yasadi.
2000-yillarning boshlarida Apple korporatsiyasi ishlab chiqishda faol ishtirok etgan FireWire avtobusiga ustuvor ahamiyat berdi . IPodning dastlabki modellari faqat FireWire interfeysi bilan jihozlangan va USB yo'q edi. Keyinchalik, kompaniya FireWire-dan USB foydasiga voz kechdi va FireWire-ni faqat ba'zi modellarda zaryadlash uchun qoldirdi. Biroq, 1990-yillarning ikkinchi yarmidan beri ishlab chiqarilgan ba'zi klaviatura va sichqonlar USB interfeysiga ega edi.
2000-yillarning boshidan boshlab ommaviy bozor kompyuterlarining BIOS -da USB-ni qo'llab-quvvatlash yoqilgan ^{[ manba ko'rsatilmagan 3050 kun ]} (korporativ segmentda USB-ni qo'llab-quvvatlash 1990-yillarning o'rtalarida boshlangan). Bu ruxsat berdi flesh-disklardan yuklash , masalan, OSni qayta o'rnatish; PS / 2 klaviaturasiga bo'lgan ehtiyoj yo'qoldi . Zamonaviy ish stoli anakartlari 10 dan ortiq USB portlarini qo'llab-quvvatlaydi. Zamonaviy noutbuklar va ish stoli kompyuterlarining aksariyatida COM yoki LPT portlari mavjud emas.
Ikkinchi versiyaning USB portlari tarqatilayotganda, tashqi qattiq disklarni ishlab chiqaruvchilar allaqachon USB 2.0 chekloviga qarshi - ham oqim, ham tezlik bo'yicha "dam olishgan". 2008 yilda chiqarilgan yangi standart talab qilindi. Qadimgi to'rtta tomirni uchratish mumkin emas edi, shuning uchun beshta yangi tomir qo'shildi. USB 3.0-ni qo'llab-quvvatlaydigan birinchi anakartlar 2010 yilda chiqdi . 2013 yilga kelib, USB 3.0 asosiy oqimga aylandi. Eski kompyuterlarga USB 3.0 qo'llab-quvvatlashini qo'shadigan kengaytirish platalari sotuvda mavjud.
Dastlabki yillarda USB-A ulagichining jiddiy dizayn nuqsoni aniqlandi: u assimetrik, ammo uni qaysi tomonga ulash kerakligini ko'rsatmaydi. Bundan tashqari, mobil telefonlar noan'anaviy qurilmalarni ulash uchun USB funksionalligini kengaytira boshladi: Motorola RAZR V3 mini-B orqali minigarniturani uladi, Samsung smartfonlarida , beshta Micro-B pinlari orasiga oltita yangi qo'shildi. Ushbu muammolarning ikkalasi ham 2014 yilda paydo bo'lgan nosimmetrik USB-C ulagichi tomonidan hal qilindi. Ba'zi simlar har ikki tomondan ko'paytiriladi, boshqaruvchilar ulanganda boshqalarning tayinlanishiga "rozi bo'lishadi". Bunga qo'shimcha ravishda, USB-Cda, masalan, analog audio yoki HDMI videoni olib yurish uchun bir nechta ortiqcha simlar mavjud.
2019-yilda chiqarilgan USB4 super yuqori tezlikdagi liniyalarni bir tomonga 40 Gbit/s tezlikka yo‘naltirishga imkon berdi. Bu shuningdek , video va PCIe USB-paketlarga “oʻralgan” boʻlib, maʼlumotlar uchun koʻproq joy beradi ^[8] (joylashtira olmaydigan eski qurilmalar uchun maxsus konvertorlar kerak boʻladi) “protokol tunnellash ”ga ham imkon berdi. Eski ulagichlardan voz kechib, faqat USB-C ni qoldirdi.

Asosiy ma'lumotlar .

USB kabeli (shu jumladan 2.0 gacha) to'rtta mis o'tkazgichdan iborat: ikkita quvvat o'tkazgichi va o'ralgan juftlikdagi ikkita ma'lumot o'tkazgich. Supero'tkazuvchilar tuproqli ortiqcha oro bermay (qalqon) bilan o'ralgan.
USB kabellari yo'naltirilgan, ya'ni ular "qurilmaga" (B turi) va "hostga" (A turi) jismonan farqli quloqchalarga ega. USB qurilmasini korpusga o'rnatilgan "hostga" uchi bo'lgan kabelsiz amalga oshirish mumkin. Kabelni sichqonchada bo'lgani kabi qurilmaga doimiy ravishda kiritish ham mumkin (standart buni to'liq va yuqori tezlikda ishlaydigan qurilmalar uchun taqiqlaydi, ammo ishlab chiqaruvchilar uni buzadi). Standart tomonidan taqiqlangan bo'lsa-da, "hostdan" va "hostga" ulagichlari bo'lgan passiv USB kengaytirgichlar mavjud.
Kabellar USB qurilmalari va USB xost o'rtasidagi interfeysni tashkil qiladi. Dasturiy ta'minot bilan boshqariladigan USB kontroller butun interfeysning funksionalligini ta'minlaydigan xost vazifasini bajaradi. Nazoratchi , qoida tariqasida, janubiy ko'prik chipiga birlashtirilgan , garchi u alohida paketda ham amalga oshirilishi mumkin. Tekshirish moslamasi tashqi qurilmalarga USB hub orqali ulangan ^[en] . USB shinasi daraxt topologiyasiga ega bo'lganligi sababli , yuqori darajadagi markaz ildiz uyasi deb ataladi. U USB kontrollerga o'rnatilgan va uning ajralmas qismi hisoblanadi.
Tashqi qurilmalarni USB hubga ulash uchun u ulagichlar bilan tugaydigan portlarni taqdim etadi. USB qurilmalari yoki past darajadagi USB hublari kabel boshqaruvi yordamida ulagichlarga ulanishi mumkin. Bunday markazlar o'zlarining bir nechta USB portlariga xizmat ko'rsatadigan faol elektron qurilmalardir (passivlari yo'q). USB hublari bilan, ildizni hisobga olmagan holda, besh darajagacha kaskadga ruxsat beriladi. USB interfeysining o'zi ikkita kompyuterni (host qurilmalarni) bir-biriga ulashga imkon bermaydi, bu faqat ikkita USB kirish va maxsus ko'prikka ega bo'lgan maxsus elektronikadan foydalanganda mumkin, masalan, ikkita ulangan Ethernet adapterini taqlid qilish, har bir tomon uchun bittadan, yoki maxsus fayl almashish dasturidan foydalanish^[9] [10] .
Qurilmalar avtobusda quvvatlanishi mumkin, lekin tashqi quvvat manbasini ham talab qilishi mumkin. Qurilmalar sukut bo'yicha 100 mA gacha va xost boshqaruvchisi bilan kelishilganidan keyin 500 mA gacha kafolatlanadi. Kutish rejimi avtobusdan buyruq bo'yicha qurilmalar va markazlar uchun ham qo'llab-quvvatlanadi, bunda asosiy quvvat ta'minotini olib tashlash va kutish rejimida quvvatni saqlab turish va avtobusdan buyruq bo'yicha yoqish.
USB qurilmalarni issiq ulash va o'chirishni qo'llab-quvvatlaydi. Bunga ulagichning topraklama kontaktining uzunligini signallarga nisbatan oshirish orqali erishiladi. USB ulagichini ulashda birinchi navbatda topraklama kontaktlari yopiladi, ikkita qurilma korpuslarining potentsiallari tenglashadi va signal o'tkazgichlarining keyingi ulanishi ortiqcha kuchlanishga olib kelmaydi.
Mantiqiy darajada USB qurilmasi ma'lumotlarni uzatish va qabul qilish tranzaktsiyalarini qo'llab-quvvatlaydi. Har bir tranzaksiyaning har bir paketi qurilmadagi so'nggi nuqta (oxirgi nuqta) raqamini o'z ichiga oladi. Qurilma ulanganda, OS yadrosidagi drayverlar qurilmadan so'nggi nuqtalar ro'yxatini o'qiydi va qurilmaning har bir so'nggi nuqtasi bilan bog'lanish uchun boshqaruv ma'lumotlar tuzilmalarini yaratadi. OT yadrosidagi so'nggi nuqtalar va ma'lumotlar tuzilmalari to'plami quvur deb ataladi.
Oxirgi nuqtalar va shuning uchun kanallar to'rtta sinfdan biriga kiradi - oqim (ommaviy), boshqaruv (nazorat), izoxron (isoch) va uzilish (uzilish). Sichqoncha kabi past tezlikdagi qurilmalar izoxron va oqimli kanallarga ega bo'lolmaydi.
Boshqaruv kanali qurilma bilan qisqa savol-javob paketlarini almashish uchun mo'ljallangan. Har qanday qurilmada boshqaruv kanali 0 mavjud bo'lib, u OS dasturiga qurilma haqida qisqacha ma'lumotni, shu jumladan drayverni tanlash uchun ishlatiladigan ishlab chiqaruvchi va model kodlarini va boshqa so'nggi nuqtalar ro'yxatini o'qish imkonini beradi.
Uzilish kanali qisqa paketlarni ularga javob/tasdiq olmasdan har ikki yo'nalishda ham yetkazib berish imkonini beradi, lekin yetkazib berish muddati kafolati bilan - paket N millisekunddan kechiktirmay yetkazib beriladi. Masalan, u kiritish qurilmalarida (klaviatura, sichqoncha, joystik) ishlatiladi.
Izoxron kanal paketlarni yetkazib berish kafolatisiz va javoblarsiz/tasdiqlarsiz, lekin avtobus davri uchun N paketli kafolatlangan yetkazib berish tezligi bilan (past va to'liq tezlik uchun 1 kHz, yuqori tezlik uchun 8 kHz) yetkazib berishga imkon beradi. Audio va video ma'lumotlarni uzatish uchun ishlatiladi.
Oqimli kanal har bir paketni yetkazib berishni kafolatlaydi, qurilma tayyor bo‘lmaganda ma’lumotlarni uzatishni avtomatik ravishda to‘xtatib qo‘yishni qo‘llab-quvvatlaydi (buferning to‘lib ketishi yoki to‘lib ketishi), lekin yetkazib berish tezligi va kechikishiga kafolat bermaydi. Masalan, printerlar va skanerlarda ishlatiladi.
Avtobus vaqti davrlarga bo'linadi, davr boshida kontroller "davr boshlanishi" paketini butun avtobusga uzatadi. Bundan tashqari, davr mobaynida uzilish paketlari uzatiladi, so'ngra kerakli miqdorda izoxron bo'ladi, qolgan vaqt oralig'ida nazorat paketlari uzatiladi va nihoyat, oqim paketlari.
Avtobusning faol tomoni har doim boshqaruvchi bo'lib, ma'lumotlar paketini qurilmadan boshqaruvchiga uzatish boshqaruvchidan qisqa savol va qurilmadan uzoq, ma'lumotlarni o'z ichiga olgan javob sifatida amalga oshiriladi. Har bir avtobus davri uchun paketlar jadvali boshqaruvchi apparat va haydovchi dasturiy ta'minotining birgalikdagi sa'y-harakatlari bilan yaratiladi, buning uchun ko'plab kontrollerlar haydovchi tomonidan yaratilgan murakkab DMA dasturi bilan o'ta murakkab DMA dan foydalanadilar.
Oxirgi nuqta uchun paket hajmi qurilmaning so'nggi nuqta jadvaliga o'rnatilgan doimiydir va uni o'zgartirib bo'lmaydi. U qurilma ishlab chiqaruvchisi tomonidan USB standarti tomonidan qo'llab-quvvatlanadiganlar orasidan tanlanadi.