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Barramentos Externos = USB X FIREWIRE Autor: GLACIALTECH (2570) Ver mais Guias do autor 10 de 11 qualificaram esse guia como útil. Atualizado em 03/11/2007 O barramento USB, surgi em 1995, a partir de um consórcio de empresas: a USB Implementers Forum, formada por companhias como Intel, Microsoft e Philips. Apesar de ter feito um grande sucesso, o padrao USB, cuja versão inicial era 1.1, tinha como ponto fraco a baixa velocidade na transmissão de dados, que ia de 1,5 Mbps (Megabits por segundo) a 12 Mbps. Em contrapartida ao barramento USB, com principal desenvolvedor a Apple, lançou o Firewire (techicamente chamado de IEE 1394 ou High Performance Serial Busca/HPSB), se mostrando um concorrente de respeito ao USB 1.1, ja que atingia velocidades de 400 Mbps. Em resposta a concorrencia o Consorcio USB, atualizou (upgrade) seu padrão para a conhecida USB 2.0 alcançando assim a velocidade de 480 Mbps. Capacidades A velocidade do USB 1.1 é de 1,5 Mbps a 12 Mbps, o que equivale a cerca de 190 KB por segundo e 1,5 MB por segundo, respectivamente. Para dispositivos como mouses e webcams, esses valores são suficientes. Mas, para um HD removivel ou para um gravador de DVD externo, tais taxas sao baixas demais. A Apple, desde o inicio de 1990, trabalhava em um projeto cujo intuito era sustituir o padra SCSI.

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Barramentos Externos = USB X FIREWIRE

Autor: GLACIALTECH (2570)

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10 de 11 qualificaram esse guia como útil. Atualizado em 03/11/2007

O barramento USB, surgi em 1995, a partir de um consórcio de empresas: a USB Implementers Forum, formada por companhias como Intel, Microsoft e Philips.

Apesar de ter feito um grande sucesso, o padrao USB, cuja versão inicial era 1.1, tinha como ponto fraco a baixa velocidade na transmissão de dados, que ia de 1,5 Mbps (Megabits por segundo) a 12 Mbps.

Em contrapartida ao barramento USB, com principal desenvolvedor a Apple, lançou o Firewire (techicamente chamado de IEE 1394 ou High Performance Serial Busca/HPSB), se mostrando um concorrente de respeito ao USB 1.1, ja que atingia velocidades de 400 Mbps.

Em resposta a concorrencia o Consorcio USB, atualizou (upgrade) seu padrão para a conhecida USB 2.0 alcançando assim a velocidade de 480 Mbps.

Capacidades

A velocidade do USB 1.1 é de 1,5 Mbps a 12 Mbps, o que equivale a cerca de 190 KB por segundo e 1,5 MB por segundo, respectivamente. Para dispositivos como mouses e webcams, esses valores são suficientes. Mas, para um HD removivel ou para um gravador de DVD externo, tais taxas sao baixas demais. A Apple, desde o inicio de 1990, trabalhava em um projeto cujo intuito era sustituir o padra SCSI.

Em 1995, o firewire foi padronizado e em 1996, lançado oficialmente no mercado, sendo usado principlamente nos computadores da Apple. Pouco tempo depois. o padrão Firewire começou a chamar atenção, pois tinha objetivos semelhantes ao USB, mas trabalha em uma  velocidade bem maior: 400 Mbps, o que equivale a cerca de 50 MB por segundo e 30 vezes mais rapida que o USB 1.1. Diante desse cenario, o lançamento da uma versão melhorada do USB tornou-se inevitaval e logo a versao 2.0 oi lançada. Isso ocorreu no final de 2.000.

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USB 2.0 x Firewire 400/800

O USB 2.0 chegou oferecendo a velocidade de 480 Mbps, o equivalente a cerca de 60 MB por segundo. O conector continuou senod o mesmo tipo utilizado na versão anterior. Além disso, o USB 2.0 é totalmente compativel com dispositivos que funcionam com o USB 1.1. No entranto, nestes casos, a velocidade de transferencia de dados sera a deste ultimo. Isso ocorre porque o barramento USB 2.0 tentara se comunicar a velocidade de 480 Mbps. Se não conseguir, tentara a velocidade de 12 Mbps e, por fim, se nao obte exito, tentara a velocidade de 1,5 Mbps.

Em seu lançamento, o USB 2.0 tambm trouxe uma novidade pouco notada: a partir dessa versao, fabricantes poderiam adotar o padrao em seus produtos sem a obrigatoriedade de pagar royalties, ou seja, sem ter que pagar uma licença de uso da tecnologia. Esse foi um fator importante para a ampliação do uso do USB 2.0 e tambem para a diminuição do custo de dispositivos compativeis.

O lançamento do USB 2.0 tambem trouxe outra vantagem a USB Implementers Forum: o padrao Firewire foi padronizado principalmente para trabalhar com aplicacoes que envolvem video e audio. Assim, é bastante pratico conectar uma camera de video por este meio. Como a velocidade do USB 2.0 supera a do Firewire, ele tambem se tornou uma opção viavel para aplicações multimidia, o que aumentou seu leque de utilidades.

Embora o USB 2.0 reivindique ser capaz de velocidades mais elevadas (480 Mbit/s), o FireWire, devido à sua baixa latência , é, na prática, mais rápido. O comprimento do cabo é limitado a 4,5 metros mas podem ser ligados até 16 cabos o que perfaz um comprimento total de 72 metros, em concordância com as especificações.

Através de FireWire, podem ligar-se em rede até 63 periféricos numa estrutura acíclica (hubs), enquanto na USB 2.0 este numero é de 127 perifericos.

A Apple, em contrapartida ao USB 2.0, lançou em 2003 o Firewire 2 (IEE 1394b), com velocidade de transferencia de 800 Mbps (786,432 Mbit/s), a qual suporte cabos com extensão de até 100 metros.

Deixando a teoria e partindo para a pratica

Na pratica, a Firewire acaba sendo mais rapida em uma

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transferencia do que a USB 2.0, mesmo que os numero apresentados deem ganho a USB 2.0, isso fundamentado no fato de que a USB 2.0 conseguir picos de 480 Mbps, mais não se mantem todo o tempo nesse velocidade, enquanto a Firewire tem esse merito, sendo assim em uma transferencia de iguais condições (arquivo/disco) a USB 2.0 sai na frente, mais logo se ve ultrapassada pela firewire, em razão da manutenção constante de 400 Mbps de transferencia da Firewire.

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FireWireOrigem: Wikipédia, a enciclopédia livre.Ir para: navegação, pesquisa

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Plugue FireWire 6 pinos

O FireWire (também conhecido como i.Link, IEEE 1394 ou High Performance Serial Bus/HPSB) é uma interface serial para computadores pessoais e aparelhos digitais de áudio e vídeo que oferece comunicações de alta velocidade e serviços de dados em tempo real. O FireWire pode ser considerado uma tecnologia sucessora da quase obsoleta interface paralela SCSI.

Índice

[esconder] 1 Utilizações mais comuns 2 Diferentes Padrões e Versões 3 Sistemas de Rede por Firewire 4 Segurança 5 Hierarquia dos Nós 6 Perigos do Hot Swap 7 História

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8 Referências

o 8.1 Bibliográficas

[editar] Utilizações mais comuns

O FireWire é uma tecnologia de entrada/saída de dados em alta velocidade para conexão de dispositivos digitais, desde camcorders e câmaras digitais, até computadores portáteis e desktops. Amplamente adotada por fabricantes de periféricos digitais como Sony, Canon, JVC e Kodak, o FireWire tornou-se um padrão estabelecido na indústria tanto por consumidores como por profissionais. Desde 1995, um grande número de camcorders digitais modernas incluem esta ligação, assim como os computadores Macintosh e PCs da Sony, para uso profissional ou pessoal de áudio/vídeo. O FireWire também foi usado no iPod da Apple durante algum tempo, o que permitia que as novas músicas pudessem ser carregadas em apenas alguns segundos, recarregando simultaneamente a bateria com a utilização de um único cabo. Os modelos mais recentes, porém, como o iPod nano e o novo iPod de 5ª geração, já não utilizam uma conexão FireWire (apenas USB 2.0).

[editar] Diferentes Padrões e Versões

Diagrama dos conectores FireWire de 6 e 4 pinos

O FireWire foi desenvolvido pela Apple Computer, nos anos 90, a partir de uma versão mais lenta da interface que havia sido desenvolvida nos anos 80, para substituição do bus SCSI, por um grupo de trabalho do IEEE do qual a Apple fazia parte. O desenvolvimento da Apple completou—se em 1995, tendo ficado definido no IEEE como padrão 1394 e que se compõe actualmente por três documentos: o padrão original 1394-1995, o padrão 1394a-2000 (adenda de 2000) e o padrão 1394b-2002 (adenda de 2002).

A ligação original (IEEE 1394-1995) é constituída por 6 condutores, 4 dos quais agrupados em 2 pares cruzados, 1 para transmissão de dados em modo half-duplex e outro para o sinal de relógio. Os dois restantes são usados para a alimentação dos dispositivos a que se encontram ligados. Cada par cruzado é blindado internamente, assim como o invólucro exterior do cabo. É a boa protecção desta blindagem que permite as altas taxas de transferência do FireWire.

A implementação do sistema na Sony, conhecida como i.Link, usa apenas os quatro pinos de sinal, já que o fornecimento de energia aos dispositivos é efectuado separadamente.

O sistema é normalmente utilizado para ligação de dispositivos de armazenamento de dados e câmaras digitais de vídeo, mas é também comum em sistemas industriais de «machine vision» e sistemas profissionais de áudio. É usado em vez do USB, mais comum, devido à sua velocidade mais rápida, capacidades mais elevadas de alimentação e porque não necessita de um computador anfitrião. Talvez o mais importante seja o facto de o FireWire fazer pleno uso de todas capacidades de SCSI e, comparado com USB 2.0, possuir taxas de transferência de dados mais elevados – uma característica especialmente importante para editores de áudio e vídeo.

Com mais de 30 vezes a largura de banda do USB 1.1, o FireWire 400 transformou-se num padrão da indústria para transferência de dados a alta velocidade. Contudo, os royalties que a Apple Computer e outros possuidores da patente exigiram inicialmente aos operadores (US$0.25 por sistema final) bem como o custo superior do hardware para a sua implementação (US$1.00 a US$2.00) impediu o FireWire de suplantar o USB nos periféricos para computadores de massas, onde o custo de produção é um importante factor de constrangimento.

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Através de FireWire, podem ligar-se em rede até 63 periféricos numa estrutura acíclica (hubs, ao contrário da estrutura linear do SCSI). Igualmente, permite a ligação P2P entre dispositivos, tal como a comunicação entre um scanner e uma impressora, sem usar memória de sistema ou um computador. O FireWire também suporta múltiplos hosts por bus. Para o mesmo efeito, o USB exige um chipset especial que resulta na necessidade de se utilizar um cabo de custo elevado, ao passo que o FireWire exige apenas o cabo normal de 6 pinos. É desenhado para suportar tecnologia "ligar e usar" e hot swapping e o seu cabo de seis pinos não só é mais eficaz que o cabo SCSI, como pode fornecer até 45 watts de potência por porta, permitindo a ligação de dispositivos de consumo moderado sem alimentação separada de corrente. O I.link da Sony (como já foi referido) omite a ligação de corrente do sistema e utiliza um cabo de apenas 4 pinos.

O FireWire 400 pode transferir dados entre dispositivos em índices de 100, 200, ou 400 Mbit/s (na realidade: 98,304, 196,608 ou 393,216 Mbit/s, mas comummente referidos como S100, S200, e S400). Embora o USB 2.0 reivindique ser capaz de velocidades mais elevadas (480 Mbit/s), o FireWire, devido à sua baixa latência , é, na prática, mais rápido. O comprimento do cabo é limitado a 4,5 metros mas podem ser ligados até 16 cabos o que perfaz um comprimento total de 72 metros, em concordância com as especificações.

O FireWire 800 (nome da Apple para a conexão de 9 pinos S800 bilíngüe - versão do padrão IEEE 1394b) foi introduzido comercialmente pela Apple em 2003. Esta nova especificação 1394 possui mais um par de condutores para blindagem com ligação à terra e um terceiro pino reservado para futura utilização, permitindo uma taxa de transferência de 786,432 Mbit/s face aos periféricos mais lentos com FireWire 400 e conexões de 6 pinos.

A especificação do padrão IEEE 1394b suporta conexões ópticas até 100 metros de comprimento e taxas de transferência de dados até 3,2 Gbit/s. Na Categoria Padrão de 5 pares torcidos s/ blindagem, suporta comprimentos de 100 metros em S100 e na nova tecnologia em desenvolvimento padrão IEEE 1394c vai até S800.

Os padrões 1394 e 1394a usavam codificação Data/Strobe (D/S), também chamada legacy mode (modo herdado), para a transferência de dados, ao passo que o padrão 1394b passou a utilizar um novo esquema de codificação chamado 8B10B (também conhecido por beta mode). Com esta nova tecnologia, o FireWire, que era já ligeiramente mais rápido, apresenta-se agora substancialmente mais rápido que o USB de alta velocidade.

As conexões IEEE 1394b não suportam dispositivos nas especificações mais antigas. Porém, a Apple e a sua porta bilíngüe permitem que o FireWire 800 suporte todos os tipos de dispositivos IEEE (1394, 1394a e 1394b). No entanto, uma vez que estas especificações utilizam codificações de sinal diferentes, os condutores têm diferentes funções consoante a especificação utilizada. Assim, enquanto que no modo legacy os pares cruzados se comportam como foi atrás descrito, no modo beta o par para transmissão do sinal de relógio passa a ser usado igualmente para transmissão de dados no sentido inverso ao do outro par, tornando a ligação dual-simplex.

Os dispositivos de FireWire utilizam o modelo ISO/IEC 13213 Configuration ROM para configuração e identificação dos dispositivos, bem como para a capacidade plug-and-play. Todos os dispositivos FireWire são identificados por um identificador único IEEE EUI-64 (extensão do Ethernet MAC address de 48 bits) a juntar aos códigos que indicam o tipo de dispositivo utilizado e protocolos suportados.

Em resumo, e no que toca em particular à edição de áudio/vídeo (principal aplicação comercial do Padrão IEEE 1394), pode afirmar-se que o FireWire 400 proporcionou uma revolução na produção de vídeo em desktop. A combinação de câmaras digitais de baixo custo e alta qualidade, com porta FireWire, e software de processamento de imagem apropriado, permitiram a criação de vídeos com qualidade profissional em PCs.

Opções de conectividade flexíveis. Suporta até 63 computadores ou dispositivos num único bus. Entrega de dados em tempo real. Fundamental para aplicativos de áudio e vídeo, nos quais, pacotes atrasados ou fora de ordem são inaceitáveis. O FireWire pode garantir entrega isócrona de dados.

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Alimentação on-bus. Enquanto o USB 2.0 oferece no máximo 2,5 W de potência — suficiente para um único dispositivo lento como um mouse — os dispositivos FireWire podem oferecer ou consumir até 45 W de potência, suficiente para discos rígidos de alto desempenho e rápido carregamento de baterias. Conectividade "ligar e usar". Simplesmente liga-se um dispositivo, estando ele ligado ou não, e ele funciona.

No caso do FireWire 800, a somar às características já enunciadas, acrescenta-se a alta velocidade: a 800 Mbps, o FireWire tem mais de 2 vezes a largura de banda do USB 2.0, o que o torna a escolha perfeita para armazenamento de alta velocidade e captura de vídeo de alta qualidade ou utilização de discos rígidos montados em RAID. A velocidade adicional do FireWire 800 em relação ao USB 2.0 torna o FireWire muito mais adequado a aplicações de grande largura de banda, como vídeos e gráficos, que normalmente consomem centenas ou mesmo milhares de Mbytes de dados por arquivo. Além disto, o FireWire 800 proporciona ainda:

Arquitetura altamente eficiente. O Padrão IEEE 1394b reduz os atrasos na intermediação, enquanto a codificação 8B10B reduz a distorção de sinal e aumenta o rendimento. Menor experiência do utilizador. Não importa como se ligam os dispositivos. Na verdade, pode mesmo fazer-se um looping com o FireWire 800 de volta para um Apple Macintosh. Retrocompatibilidade. Os fabricantes adoptaram o FireWire para uma ampla gama de dispositivos, como câmaras DV, drives de discos rígidos, câmaras fotográficas digitais, áudio profissional, impressoras, scanners e entretenimento doméstico. Cabos adaptadores para o conector de 9 pinos FireWire 800 permitem que se utilizem dispositivos FireWire 400 na porta FireWire 800.

[editar] Sistemas de Rede por Firewire

O FireWire, com ajuda de software, é perfeito para criar sistemas de rede ad-hoc (onde só existem terminais e nenhum router).

O Linux, o Windows XP ou o Mac OS X são alguns dos sistemas operativos que suportam ligações de rede por FireWire. Uma rede entre dois computadores pode ser criada sem hub, muito à semelhança do exemplo entre o scanner e a impressora acima referido. A transferência de dados entre dois computadores através de um cabo FireWire é rápida e praticamente sem configuração de ligação em rede.

No aparelho de videogame PlayStation 2, alguns jogos, como Gran Turismo 3, possuem a opção de jogo via rede FireWire.

[editar] Segurança

Os dispositivos num bus FireWire podem comunicar por «acesso directo da memória», no qual o dispositivo utiliza o hardware para mapear a memória interna para a memória física do FireWire. O SBP (Serial Bus Protocol ou protocolo de bus série) usado por unidades de disco FireWire usa esta capacidade a fim de reduzir o número de interrupts e buffer copies. Em SBP, o iniciador (dispositivo de controlo) realiza um pedido enviando um comando para uma determinada área do address space do FireWire do alvo. Este comando normalmente inclui buffer addresses no «espaço físico de endereços» do FireWire do iniciador, que o alvo utiliza para mover dados de I/O do e para o iniciador.

Em muitas implementações, particularmente em PCs e Macintoshes com a interface OHCI, o mapeamento entre a memória física do FireWire e a memória física do dispositivo é realizado recorrendo ao hardware, sem intervenção do sistema operacional. Se, por um lado, isto permite uma velocidade de comunicação extremamente elevada e baixa latência entre fontes de dados, sem necessidade de cópias desnecessárias (tal como entre uma câmara de

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vídeo e uma aplicação de gravação de vídeo, ou entre uma unidade de disco e os buffers da aplicação), por outro também pode ser um risco em termos de segurança se dispositivos não-seguros estiverem ligados ao bus. Em virtude disto, praticamente todas as instalações de alta-segurança adquirem, por sistema, máquinas mais recentes que mapeiam um «espaço de memória virtual» para a memória física do FireWire (tal como um Macintosh G5, ou qualquer estação de trabalho Sun). Desactivando o mapeamento entre o FireWire e o dispositivo de memória realizado pelo hardware OHCI, desactiva fisicamente todo o interface FireWire, ou seja, deixa de existir FireWire de todo.

Esta característica também pode ser usada para depurar uma máquina cujo sistema operativo tenha falhado e, em alguns sistemas, para operações de gestão remota.

[editar] Hierarquia dos Nós

Os dispositivos de FireWire são organizados no bus numa topologia de árvore. Cada dispositivo possui um id próprio. Um dos nós é considerado «root node» (nó de raiz) e, conseqüentemente, tem sempre o id mais elevado. Os ids são atribuídos durante o processo de atribuição realizado após cada «bus reset», atribuindo-se, por ordem, o id mais baixo à máquina mais distante da root na topologia da rede.

[editar] Perigos do Hot Swap

Embora os dispositivos de FireWire possam ser hot-swapped sem desligar qualquer equipamento, há casos relatados de avarias em camcorders em virtude dos pinos terem acidentalmente provocado um curto-circuito ao desligar. Alem disso, a diferença de potencial entre o computador e a câmara pode resultar em faíscas ao ligar a câmara à entrada de FireWire. O resultado prático disto é o chipset de FireWire da câmara ser avariado, deixando a porta de FireWire, ou a própria câmara, inutilizável.

Para assegurar uma protecção do material, tanto a câmara como o computador devem estar desligados antes de ligar um cabo FireWire. A maior parte dos equipamentos restantes de uso comercial é menos sensível dos que as câmaras de vídeo digital, mas, ainda assim, deve-se ter algum cuidado no que toca ao hot-swapping.

[editar] História

Segundo Michael Johas Teener, Director e Editor original do documento padrão IEEE 1394 e Director Técnico da Equipa Apple de FireWire entre 1990 e 1996:

"O nome original do projecto FireWire era Chefcat, o nome da minha chávena de café preferida. As conexões padrão usadas no FireWire são familiarizadas com as conexões do venerável Nintendo GameBoy. Apesar de não serem especialmente glamurosas, as conexões do GameBoy provaram ser de confiança, sólidas, fáceis de usar e imunes aos assaltos de crianças.

"O FireWire é uma marca da Apple Computer, Inc. tendo sido registada em 1993. O nome FireWire foi escolhido por um grupo de engenheiros durante uma conversa antes da Comdex 1993, momentos antes do projecto se tornar público. IBM, Apple, Texas Instruments, Maxtor, Western Digital e Seagate estavam todas presentes a apresentar drives, sistemas e toda uma série de tecnologia com suporte para FireWire. As forças de marketing por trás do projecto FireWire originalmente tinham considerado um nome diferente: Performa.

"O FireWire ganhou o prémio para a 'nova tecnologia mais importante' atribuído pela revista Byte no show Comdex de 1993.

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"Durante o período em que participou no grupo de trabalho IEEE p1394, a Apple propôs o licenciamento de todas as suas patentes por US$ 3,000.00, uma taxa única para a 'autorização de uso' (point of first use) ou, em alternativa, para os circuitos integrados que implementavam os protocolos. Além disso, propunha-se um desconto se fosse feita uma contribuição para o fundo de bolsas de estudo universitárias do IEEE. Ao abrigo desse acordo, o IEEE concordou em incluir as patentes apropriadas no padrão.

"A Apple nunca pretendeu cobrar para o uso do nome FireWire. Podia ser usado por qualquer parte, desde que assinasse um acordo de que usaria o nome para um produto que era compatível com a versão original do padrão IEEE 1394-1995. Steve Jobs estava convencido de que a Apple devia pedir US$ 1.00 por porta para as patentes que se tornassem partes do padrão. O argumento era de que tal era consistente com as taxas de patente do MPEG.

"Os lucros resultantes da cobrança de US$ 1.00 por porta de FireWire era significativo, particularmente os valores cobrados à Intel. A Intel tinha apostado imenso na tecnologia do padrão IEEE 1394 com o novo padrão melhorado 1394a-2000, baseado, parcialmente, em trabalho realizado pela Intel. Em virtude disto, um grupo dentro da Intel usou este argumento para abandonar o apoio à tecnologia FireWire e trazer à luz do dia o novo e melhorado USB 2.0.

"Simultaneamente, a Sony e os outros partidários da tecnologia fizeram ver à Apple que todos eles tinham igualmente patentes e, conseqüentemente, também tinham direito a parte dos royalties cobrados por porta FireWire. Nestas circunstâncias, a Apple teria que pagar aproximadamente US$ 15.00 por porta aos outros criadores de tecnologia FireWire. O resultado final foi a criação da 'Autoridade de Licenciamento 1394', um organismo que cobra um valor de US$ 0.25 por sistema de usuário final (como um carro ou computador) a qualquer empresa que utilize a tecnologia 1394."

[editar] Referências

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Universal Serial Bus (USB) é um tipo de conexão "ligar e usar" que permite a conexão de periféricos sem a necessidade de desligar o computador.

Antigamente, instalar periféricos em um computador obrigava o usuário a abrir a máquina, o que para a maioria das pessoas era uma tarefa quase impossível pela quantidade de conexões internas, que muitas vezes eram feitas através de testes perigosos para o computador, sem falar que na maioria das vezes seria preciso configurar jumpers e interrupções IRQs, tarefa difícil até para profissionais da área.

O surgimento do padrão PnP (Plug and Play) diminuiu toda a complicação existente na configuração desses dispositivos. O objetivo do padrão PnP foi tornar o usuário sem experiência capaz de instalar um novo periférico e usá-lo imediatamente sem mais delongas. Mas esse padrão ainda era suscetível a falhas, o que causava dificuldades para alguns usuários.

O USB Implementers Forum foi concebido na óptica do conceito de Plug and Play, revolucionário na altura da expansão dos computadores pessoais, feito sobre um barramento que adota um tipo de conector que deve ser comum a todos os aparelhos que o usarem, assim tornando fácil a instalação de periféricos que adotassem essa tecnologia, e diminuiu o esforço de concepção de periféricos, no que diz respeito ao suporte por parte dos sistemas operacionais (SO) e hardware. Assim, surgiu um padrão que permite ao SO e à placa-mãe diferenciar, transparentemente:

A classe do equipamento (dispositivo de armazenamento, placa de rede, placa de som, etc); As necessidades de alimentação elétrica do dispositivo a uma distância de ate 5 metros sem a necessidade de

outro equipamento, caso este não disponha de alimentação própria; As necessidades de largura de banda (para um dispositivo de vídeo, serão muito superiores às de um

teclado, por exemplo); As necessidades de latência máxima; Eventuais modos de operação internos ao dispositivo (por exemplo, máquina digital pode operar,

geralmente, como uma webcam ou como um dispositivo de armazenamento - para transferir as imagens).

Ainda, foi projetado de maneira que possam ser ligados vários periféricos pelo mesmo canal (i.e., porta USB). Assim, mediante uma topologia em árvore, é possível ligar até 127 dispositivos a uma única porta do computador, utilizando, para a derivação, hubs especialmente concebidos, ou se por exemplo as impressoras ou outro periféricos existentes hoje tivessem uma entrada e saida usb, poderíamos ligar estes como uma corrente de até 127 dispositivos, um ligado ao outro, os quais o computador gerenciaria sem nenhum problema, levando em conta o tráfego requerido e velocidade das informação solicitadas pelo sistema. Estes dispositivos especiais (os hub's anteriormente citados) - estes também dispositivos USB, com classe específica -, são responsáveis pela gestão da sua sub-árvore e cooperação com os nós acima (o computador ou outros hubs). Esta funcionalidade foi adaptada da vasta experiência em redes de bus, como o Ethernet - o computador apenas encaminhará os pacotes USB (unidade de comunicação do protocolo, ou URB, do inglês Uniform Request Block) para uma das portas, e o pacote transitará pelo bus até ao destino, encaminhado pelos hubs intermediários.

Índice

[esconder] 1 Concepção 2 História das Versões

o 2.1 USB 1.1 o 2.2 USB 2.0

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o 2.3 USB 3.0 3 Alguns dispositivos 4 Ver também

5 Ligações externas

[editar] Concepção

Tridente símbolo do USB

O padrão USB foi desenvolvido por um consórcio de empresas, entre as quais destacam-se: Microsoft, Apple, Hewlett-Packard, NEC, Intel e Agere.

Foi muito difícil para estas empresas encontrar um consenso sobre a abordagem do controlador. Dividiram-se então as opiniões, formando dois grupos distintos:

UHCI , Universal Host Controller Interface, apoiado majoritariamente pela Intel, que transferia parte do processamento do protocolo para o software (driver), simplificando o controlador eletrônico;

OHCI , Open Host Controller Interface, apoiado pela Compaq, Microsoft e National Semiconductor, que transferia a maior parte do esforço para o controlador eletrônico, simplificando o controlador lógico (driver).

Isto gerou algumas incompatibilidades e lançou a ameaça de dispersão do padrão. Pela experiência anterior em casos de adaptação de padrões (como o caso das extensões individualistas do HTML da Microsoft e da Netscape à versão 3 deste protocolo que, frequentemente, quebrava a compatibilidade entre sites), agora podia-se confirmar a desvantagem de não se conseguir a universalização. Porém, traria novas conclusões para a versão 2.0 deste protocolo, desta vez unidos sob o modelo EHCI, Enhanced Host Controller Interface, permitindo colmatar as falhas e reunir as qualidades dos dois modelos anteriores; mas sem dúvida, o avanço notável desta versão seria o aumento da largura de banda disponível - tornava-se agora possível, com um único driver, transferir som, vídeo e ainda assim usar a impressora, portudo isto pelo mesmo canal - até um total de 480 Megabaites/s no usb 2.0, e 4,8 GiB/s no usb 3.0.

[editar] História das Versões

USB 0.7: Lançado em novembro de 1994. USB 0.8: Lançada em dezembro de 1994. USB 0.9: Lançada em abril de 1995. USB 0.99: Lançado em agosto de 1995. USB 1.0: Lançado em janeiro de 1996, com taxas de transferência de dados de 1,5 Mbit / s (baixa

velocidade) e 12 Mbit / s (Velocidade máxima). USB 2.0: Lançado em abril de 2000 com a velocidade de 480 Mbps. USB 3.0: Lançado em setembro de 2009 com a velocidade de 4,8 Gbps.

Versão do USB 1.0 1.1 2.0 3.0Ano de Lançamento 1996 1998 2000 2009Taxa de Transferência 1,5 Mbps - 12 Mbps 480 Mbps 4,8 GbpsAlimentação elétrica

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Conectores compactos

[editar] USB 1.1

O padrão 1.1 foi lançado em 1998 para corrigir problemas encontrados no padrão 1.0. Ao ser lançado o padrão USB 1.1 trouxe uma série de vantagens pois graças a uma interface única, a tarefa de conectar diversos tipos de aparelho ao computador tornou-se mais fácil, e aumentou o diversificação de tipos de periféricos, porém tinha como um grande ponto fraco a baixa velocidade na transição de dados (1,5 a 12 Mbps), elevado em consideração as portas seriais, mas muito deficiente em relação a outros tipos de barramentos como o SCSI (80 a 160 Mbps) e o FireWire (400Mbps), principal concorrente cujo o maior desenvolvedor era a Apple. Até então a baixa transição não era um agravante para as aplicações da época, mas à medida que o uso crescia aumentava a necessidade de taxas maiores na transferência de dados entre um dispositivo e o computador, prejudicando o uso de equipamentos como HDs removíveis, gravadores de DVDs externos , e scanner de alta resolução tornando-se nesse necessário o upgrade do padrão.

[editar] USB 2.0

O padrão USB 2.0 foi lançado em abril de 2000 com a velocidade de 480 Mbps, o equivalente a cerca de 60 MB por segundo. O conector continuou sendo o mesmo da versão anterior, totalmente compatível com dispositivos que funcionam com o USB 1.1, mas nesse caso com a mesma velocidade de transferência reduzida do padrão 1.1. Isso ocorre porque o barramento USB 2.0 tentará se comunicar à velocidade de 480 Mbps. Se não conseguir, tentará a velocidades mais baixas até obter êxito.

Uma outra novidade importante é que, a partir dessa versão, os fabricantes poderiam adotar o padrão em seus produtos sem a obrigatoriedade de pagar uma licença de uso da tecnologia. Esse foi um fator importante para a ampliação de novos periféricos que usam a tecnologia e o barateamento desses periféricos.

O lançamento do USB 2.0 também trouxe outra vantagem: o padrão FireWire foi padronizado principalmente para trabalhar com aplicações que envolvem vídeo e áudio, mas como a velocidade do USB 2.0 supera a velocidade das primeiras implementações do FireWire, ele também se tornou uma opção viável para aplicações multimídia, o que aumentou seu leque de utilidades.

[editar] USB 3.0

Mantendo praticamente a mesma arquitetura e a mesma praticidade do USB 2.0, a sua designação comercial será USB SuperSpeed. Caracteriza-se principalmente por um aumento das velocidades de transferência que será de 4,8 Gigabits por segundo, o equivalente a mais ou menos 614.4 MiB/segundo, e ser full-duplex (transferindo dados bidirecionalmente, capacidade semelhante às ligações de rede). Encontra-se disponível as especificações da versão 3.0. Espera-se que comece a circular em 2010, que seja norma generalizada em 2011/2012, tendo sido recentemente anunciado pela empresa Buffalo, para o fim do mês de Outubro de 2009, o lançamento de um disco rígido externo que emprega a plataforma USB 3.0 Primeiro HD com USB 3.0.

[editar] Alguns dispositivos

Entre os mais conhecidos dispositivos que utilizam-se da interface USB estão:

Webcam Teclado Mouse

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Unidades de armazenamento (HD, Pendrive, CD-ROM) Joystick Gamepad PDA Câmera digital Impressora Placa-de-Som Modem MP3 Player Alguns dispositivos usam apenas a alimentação eléctrica da USB sem nenhuma função de comunicação ou

controle. São exemplos: pequenas luminárias e ventiladores. Adaptadores Bluetooth

Entre os Sistemas Operacionais que oferecem suporte nativo à interface USB podemos citar:

BeOS FreeBSD Linux Mac OS Mac OS X Microsoft Windows 95 OSR 2.0, 2.1, 2.5 (apenas para a versão 1.1) Microsoft Windows 98, 98 (Second Edition) Microsoft Windows ME Microsoft Windows 2000 Microsoft Windows XP Microsoft Windows 2003 Microsoft Windows Vista Microsoft Windows 7 Solaris

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Barramento Firewire (IEEE 1394)

Autor: Ricardo Zelenovsky e Alexandre Mendonça

Tipo: Artigos Última Atualização: 07 de junho de 2000

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Introdução

Neste artigo, iremos abordar o que de mais moderno existe sobre barramentos: o FireWire. O FireWire é um barramento serial de altíssimo desempenho que proporciona a conexão de diversos equipamentos, utilizando uma topologia flexível e proporcionando uma relação custo-benefício bastante atraente. Nosso objetivo é passar uma idéia a respeito das características inovadoras do FireWire, como os conceitos de portais, pontes, nós, conexão virtual, etc.. Pedimos desculpas se deixarmos alguma lacuna, mas colocamos como justificativa a dificuldade de obtermos dados técnicos sobre o assunto. Boa parte dos documentos disponíveis tinham acesso controlado, o que não nos permitiu um estudo mais aprofundado.

O barramento FireWire, criado pela Apple no início da década de 90, foi adaptado, em 1995, e padronizado pela norma IEEE 1394. Sua capacidade de comunicação pode atingir até 30 vezes a velocidade do USB (Universal Serial Bus, leia artigo sobre o assunto). Sua idéia é parecida com a do USB: possui uma interface simples capaz de receber até 63 dispositivos, como drives de discos, câmeras digitais, televisão digital, computadores, etc., como mostrado na Figura 1.

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Figura 1: Exemplo de arranjo de equipamentos com o FireWire.

A Sony, Panasonic, Sharp, Canon e JVC foram as primeiras companhias a lançarem produtos com o FireWire (cerca de 7 milhões de codificadores de vídeo digital - MPEG). O mercado de computadores também já está abastecido com modelos da Apple, Compaq, Sony e NEC. Aguarda-se também a oferta de outros modelos de outras companhias líderes. Atualmente, a Castlewood Systems desenvolve um drive de disco que recebe diretamente a massa de dados de uma câmera digital, que promete eliminar o uso de fitas num estúdio de vídeo de alta qualidade.

Como pode ser observado, o FireWire não é um barramento exclusivo para computadores, visto que as aplicações de vídeo foram as primeiras a serem beneficiadas. Contudo, as companhias têm gradualmente adicionado, nos modelos mais novos, conectores FireWire em computadores, como é feito para o USB. Como no USB, não é necessário inicializar a máquina para detectar os dispositicos FireWire conectados, já que os mesmos são também detectados no ato de sua conexão física, em tempo de execução de aplicativos. Para recordar este processo, aconselha-se uma leitura do nosso artigo sobre o barramento USB.

Os produtos FireWire atuais podem operar a uma taxa de 400 Mbps

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(50MB/s), contra 12 Mbps (1,5 MB/s) do USB. Apesar de revisões da especificação USB já permitirem taxas maiores (USB 2.0 operando a 480Mbps ou 60MB/s), o FireWire não parará por aí: deverá atingir brevemente, com o auxílio de fibras especiais ou comunicação sem fio ("wireless"), velocidades de 800 a 3.200 Mbps. Para falar a verdade, pode operar a 800Mbps (100MB/s) sob a nova especificação IEEE1394b.

FireWire é, então, um apelido para um barramento serial especificado pelo IEEE, recebendo o nome oficial de IEEE 1394. A exemplo do PCI, dois ou mais barramentos FireWire isolados eletricamente podem ser conectados via um circuito especial, chamado de ponte. Historicamente, seu nascimento se deu em 1995 e foi apresentado à sociedade em fevereiro de 1996, quando Peter Johansson, da Congruent Software, expôs o trabalho intitulado "Serial Bus to Serial Bus Bridges" para um grupo de representantes das grandes empresas líderes de mercado, como Phillips, Apple, NEC, Seagate, Sony, Sun, Samsung e Texas. Este acontecimento deu origem a uma série de reuniões para a discussão de questões técnicas para não só a definição do padrão IEEE 1394-1 (ponte entre barramentos FireWire), mas também para a especificação de pontes responsáveis pela interface do barramento em estudo com outros barramentos. Estas reuniões passaram a contar posteriormente também com representantes da Intel, Microsoft, Canon, Compaq e Panasonic, dentre outras. Embora tais especificações ainda não estejam finalizadas, o grupo mantém sempre um "draft" da situação no site http://grouper.ieee.org/groups/1394/1. Sendo assim, alguns detalhes expostos neste texto estão sujeitos a posteriores revisões.

Com as novas revisões do FireWire propondo-o a ser um barramento serial com um desempenho cada vez melhor, a taxa de comunicação implementada por uma ponte é flexivelmente programável para estar entre S100 (100 Mb/s) a até S3200 (3200 Mb/s), a um custo acessível, tanto para conectar periféricos de computadores quanto eletro-domésticos. Segundo o comitê 1394, outras aplicações, como transmissão digital de vídeo, ainda estão limitadas por uma arquitetura e uma definição de protocolo para pontes hoje incompletas. Na verdade, a especificação física do barramento foi bem simples. O mais complexo é definir os padrões de ponte, o que está sendo feito pela proposta IEEE 1394-1.

Para começar uma descrição da proposta 1394-1, serão colocadas algumas definições.

Ponte: é o circuito capaz de permitir a comunicação entre dois ou mais barramentos seriais com operações independentes.

Identificador de barramento (Bus_ID): é um número de 10 bits que identifica, de forma única, um dos barramentos seriais em uma topologia de rede composta por vários barramentos.

Portal: é o circuito que conecta fisicamente uma ponte FireWire com um barramento. Cada ponte deve implementar pelo menos 2 portais, ou seja, permitir a comunicação entre 2 barramentos. Numa rede genérica, uma ponte pode implementar N portais, N<256, identificados por 0, 1, ..., N-1.

Rede: é um grupo de barramentos e nós interconectados, capazes de serem mutuamente endereçados por transações envolvendo pacotes de dados.

Nó Local: Dois nós são ditos locais se eles estiverem conectados ao mesmo barramento, ou seja, com um mesmo identificador (Bus_ID).

Identificador de Nó Local: é um número de 16 bits que representa

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um endereço para o nó (periférico) conectado ao barramento. Mestre para Ciclo de Rede: é o circuito eleito para ser o responsável

por fornecer o sinal de relógio que vai sincronizar a rede. Desta forma, vários eventos na rede poderão ser realizados de forma isócrona, ou seja, sincronizados por um único relógio. Porém, o padrão IEEE 1394-1 prevê também a comunicação assíncrona.

Identificador físico: é um número de 6 bits associado a cada nó, via processo de auto-identificação que sucede à inicialização do barramento.

Nó Remoto: Um nó é dito remoto em relação a outro se estão conectados a barramentos com diferentes identificadores.

Nó Virtual: Um nó genérico. Identificador Virtual: é um número de 6 bits que representa um

endereço de um nó local conectado. A associação destes identificadores é feita pelo portal que gerou o barramento local.

Identificador de Nó Virtual: é um número de 16 bits que representa um endereço para um nó genérico que, para transacionar pacotes com um determinado portal, deve percorrer pelo menos uma ponte.

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No início, tudo eram trevas: os disquetes reinavam soberanos, fitas VHS era a única maneira de compartilhar vídeos, e ainda, para tirar fotos era obrigatória a compra de filmes para a máquina fotográfica. Contudo, com o advento dos cabos USB, máquinas digitais, aparelhos de DVD e pendrives, todos aqueles itens foram, basicamente, aposentados. Isso porque a transmissão de dados tornou-se muito mais fácil, uma vez que eles se tornaram digitais (por exemplo: antes você ia a uma loja com e pedia para copiar uma foto, agora basta enviá-la via email).

Apesar disso, a primeira versão de USB, a qual foi lançada em 1994, também não era das melhores se comparada ao que veio em seguida, porém era o suficiente naquela época (quando a taxa de transferência de dados exigida ainda não era muito grande). Assim como sua predecessora, a USB 2.0 (Hi-Speed USB) era muito útil e rápida quando lançada, todavia, isso aconteceu há mais ou menos nove anos!

A USB 3.0 (ou SuperSpeed USB) chegará ao mercado em um momento basicamente crítico em relação a transmissão de dados. Isso porque a tecnologia 2.0, a qual possui uma taxa de transferência de 480 Mbps (60 MB/s), já não está dando conta de transferir, por exemplo, vídeos em alta definição. Por sua vez, a USB 3.0 promete solucionar tal problema, uma vez que possuirá taxa de transferência de dados de 4,8 Gbps (600 MB/s), ou seja, dez vezes mais rápida que a tecnologia anterior!

A USB 3.0 possuirá quatro fios a mais dentro do seu cabo (totalizando oito), os quais funcionarão de maneira a unicamente para enviar e receber, ao mesmo tempo, dados para o computador.

Diferentemente de sua sucessora, a USB 2.0 possui somente quatro cabos, sendo somente dois deles para a troca de informações, ou seja, a “falta” de cabos faz com que os dados sejam enviados em somente uma direção, ou seja, eles saem do computador e somente depois de chegar ao dispositivo USB os dados contidos nele são enviados para o computador.

Em outras palavras: imagine que cada par de fios dentro do cabo seja um carteiro, o qual precisa ir até a central, pegar as cartas, para somente então voltar ao bairro para entregá-las. Com a USB 2.0 é a mesma coisa, ou seja, o carteiro vai para um lugar e depois volta, não podendo fazer ambas as coisas ao mesmo tempo. Já na USB 3.0 existem três carteiros, cada qual com sua rota e podendo ir e voltar independentemente dos outros dois. Não é muito mais prático?

Continuando a analogia, nossos carteiros também receberam um “curso de especialização”, pois agora são capazes de usar mais energia quando necessário (para aparelhos que requerem mais eletricidade) e menos quando desnecessário, como quando o computador entra em estado de espera.

Além disso, a USB 3.0 funcionará em portas de USB 2.0, pois, digamos, o “carteiro” continua o mesmo, portanto ainda conhece os caminhos estreitos de antes (por “caminhos estreitos” entenda que a velocidade da USB 3.0 não será a máxima possível, por razões já citadas).

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Ainda não existem aparelhos disponíveis no mercado com a tecnologia da USB 3.0, porém eles prometem chegar às lojas por volta do início de 2010 (talvez até mesmo no final de 2009!), uma vez que as especificações da tecnologia já foram liberadas em novembro de 2008. Em outras palavras, com as especificações liberadas, as empresas já podem desenvolver produtos que utilizem a tecnologia.

No início, provavelmente alguns aparelhos demorarão a apresentar entradas e cabos para USB 3.0, mas aos poucos a tecnologia promete ganhar força. Em contrapartida, a USB 2.0 provavelmente cairá no esquecimento, pois a velocidade de transferência da SuperSpeed USB certamente cairá nas graças da maioria das pessoas.

Por fim, se levarmos em consideração um aumento nos avanços tecnológicos, podemos supor que em não muitos anos após tornar-se padrão, a USB 3.0 será substituída pela ainda hipotética USB 4.0, a qual ainda não há como imaginarmos como será e nem a sua velocidade.

São vários os dispositivos que já requerem uma grande velocidade de transferência, no entanto, todos os outros poderão ser beneficiados pela USB 3.0. Como exemplo, podemos citar HDs externos (imagine fazer um backup do seu computador inteiro em menos de cinco minutos!), webcams com imagem de alta resolução (vídeo-papos sem atraso de exibição), câmeras digitais e, até mesmo, drives de Blu-Ray.

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Com exceção do Windows 7, Linux e MacOS X, ainda não se sabe exatamente em quais outros sistemas operacionais a SuperSpeed USB funcionará, pois há a possibilidade de não haver compatibilidade entre a tecnologia e SOs mais antigos. Mas uma coisa é quase certa: a chance de a USB 3.0 ser compatível com Windows XP é pouca. O que é uma pena. Apesar disso, talvez ela venha a ser compatível com o Windows Vista.