USB 3 වෙනුවට පේළි 4 ක් ඇත්තේ ඇයි?

USB පයින් 4 ක් නියම කරයි:

1.   VBUS   +5V
2.   D-     Data-
3.   D+     Data+
4.   GND    Ground

මෙය 3 නොවන්නේ ඇයි? දත්ත සහ බලය පොදු පදනමක් බෙදා ගත නොහැකිද? මම මම ඒ අවබෝධය නිවැරදි D-සඳහා බිම වේ D+?

නැත, D-බිම නොවේ. අවකල්‍ය රේඛාවක් හරහා දත්ත යවනු ලැබේ , එයින් අදහස් D-වන්නේ එය දර්පණ රූපයක් වන D+බැවින් දත්ත රේඛා දෙකම සං .ාව රැගෙන යයි. එම ග්රාහකය subtracts D-සිට D+. වයර් දෙකෙන්ම යම් ශබ්ද සං signal ාවක් ලබා ගන්නේ නම්, අඩු කිරීම එය අවලංගු කරයි.

එබැවින් අවකලනය සං sign ා කිරීම ශබ්දය යටපත් කිරීමට උපකාරී වේ. රැහැන් වර්ගය, එනම් විකෘති යුගලය ද එසේමය . වයර් සමාන්තරව ධාවනය වුවහොත් ඒවා චුම්භක ඇඟිලි ගැසීම් (පටු) පුඩුවක් සාදයි. නමුත් විකෘති කිරීම් වලට ස්තූතිවන්ත වන අතර ක්ෂේත්‍රයට සාපේක්ෂව වයර් දිශානතිය අඛණ්ඩව වෙනස් වේ. ප්‍රේරිත ධාරාවක් ප්‍රතිවිරුද්ධ ලකුණ අඩක් ඉදිරියට ඇඹරෙන ධාරාවක් මගින් අවලංගු වේ.
ඇඹරුණු වයරය මත සිරස් අතට වැඩ කිරීමට ඔබට බාධාවක් ඇතැයි සිතමු. සෑම අඩක්ම කරකැවීම කුඩා ලූපයක් ලෙස ඔබට සැලකිය හැකිය. ඊළඟ කුඩා ලූපය ප්‍රතිවිරුද්ධ ක්ෂේත්‍රය (උඩු යටිකුරු කිරීම, කථා කිරීම සඳහා) දකින බව දැකීම පහසුය, එවිට පළමු ක්ෂේත්‍රය අවලංගු වේ. මෙය සිදු වන්නේ එක් එක් යුගලයේ අර්ධ ඇඹරීම් සඳහා ය.
භූමියට ධාරිතාවය සඳහා සමාන සමතුලිත බලපෑමක් ඇතිවේ. Pair ජු යුගලයක එක් සන්නායකයක් අනෙකට වඩා ඉහළ ධාරිතාවක් පෙන්වන අතර විකෘති යුගලයක සෑම වයරයක්ම එකම ධාරිතාව පෙන්වයි.

සංස්කරණය කරන්න
cat5 වැනි විකෘති යුගල කිහිපයක් සහිත කේබල්, එක් එක් යුගලයට ක්‍රොස්ස්ටොක් අවම කිරීම සඳහා වෙනස් ඇඹරුම් දිගක් ඇත.

එය තනි අන්ත (අසමබර) සං .ාවකට වඩා අවකලනය (හෝ සමබර) සං signal ාවකි.

මෙයින් අදහස් කරන්නේ ග්‍රාහකයා එක හා බිම් අතර නොව ඒවා අතර වෝල්ටීයතාව “මැනීමයි”.
D + 2V හා D- 1V හි ඇති බව පවසන්න. දැන් කියන්න කම්බි යම් බාහිර ශබ්දයක් (RF, main hum, ආදිය) ලබා ගනී. කේබල් දෙකම එකම ශබ්ද සං signal ාවක් ලබාගෙන ඇති අතර ඒවා එකිනෙක විකෘති වී ඇති අතර එකම සම්බාධනයකි.
අපි 50mV ශබ්දය ගන්නවා යැයි කියන්න. දැන් D + හි 2050mV ද, D- ට 1050mV ද ඇත - ඒවා අතර වෙනස තවමත් 1V (1000mV) වන අතර, ලබන්නාට “පෙනෙනු ඇත”.
මෙය තනි කේබල් කේබලයකින් සිදු කර ඇත්නම්, ඩී + (ඩී නැත) 1050mV වේ, සහ භූමිය තවමත් 0V වේ, එබැවින් ග්‍රාහකයාට 1050mV පෙනෙනු ඇත.

මෙය තරමක් සරල කිරීමකි (නමුත් මූලික සංකල්පය හරහා ලබා ගනී) - භූමියට යම් ශබ්දයක් ලබා ගත හැකිය (නැතහොත් එය ආරම්භ කිරීමට ඉදිරිපත් වී තිබේ), නමුත් එය හා සං signal ාව අතර නොගැලපෙන සම්බාධනය හේතුවෙන් ශබ්දයේ ප්‍රමාණය එක් එක් පේළියේ තෝරාගැනීම වෙනස් වන අතර ලැබීමේ අවසානයේ මෙම වෙනස පෙනෙනු ඇත. එය මුලින් පැවතිය හැකිය (උදා: බිම් පුඩුවක්) එය තනි නිමි පද්ධති සඳහා විශාල ගැටළුවක් වේ.
සමතුලිත සම්බන්ධතාවයක රේඛාවල සම්බාධනය ගැලපීම හොඳ පොදු මාදිලි ප්‍රතික්ෂේප කිරීම සඳහා ඉතා වැදගත් වේ (එනම් සං als ා දෙකටම පොදු සං signal ාව ප්‍රතික්ෂේප කිරීම) එය ක්‍රියාත්මක වන්නේ රේඛා දෙකම එකම ශබ්ද ප්‍රමාණයක් ලබා ගන්නේ නම් පමණි. සං als ා සමමිතික විය යුතු නැත. කෙසේ වෙතත් ශබ්දය නිර්මාණය වී ඇති අතර, එය සං als ා දෙකටම සමානව බලපාන තාක් කල් පොදු මාදිලිය ප්‍රතික්ෂේප කිරීම ඉතා හොඳ වනු ඇත.

ඇත්ත වශයෙන්ම, එය වරක් උත්සාහ කර ඇත: 1986 සිට ඇපල් මැකින්ටොෂ් පරිගණක සමඟ යතුරුපුවරු සහ මීයන් සම්බන්ධ කිරීම සඳහා ඇපල් ඩෙස්ක්ටොප් බස් (ඒඩීබී) භාවිතා කරන ලදී. 1997 දී ඇපල් එය USB සඳහා අයිමාක් සමඟ සම්බන්ධ කරන තෙක්.

එයට වයර් හතරක් තිබුණි: 5V, බිම්, දත්ත සහ බල ස්විචය. බල ස්විච් රේඛාව යතුරුපුවරුවේ බල බොත්තම සඳහා වූ අතර එය රේඛාව බිමට සම්බන්ධ කළ අතර යන්ත්‍රය ආරම්භ කරන ලෙස බල සැපයුමට පැවසීය. එය 5V රේඛාව අක්‍රිය වුවද එය ක්‍රියා කරයි.

ඒ හැරෙන්නට, දත්ත රේඛාව සෑම දෙයක්ම රැගෙන ගියේය ... ඉතා සෙමින්. බස් රථය ඩෙස්ක්ටොප් උපාංග බස් රථයක් බවට පත්වීමට වඩා කිසි විටෙකත් ප්‍රගතියක් නොලබන්නේ එයට තනි සං signal ාවක් පමණක් නොව එහි දිග සීමාවන් ඇති බැවිනි (බස් රථයේ කෙළවරින් පරාවර්තනයන් ලැබෙනු ඇත, මන්ද එය එක් එක් කෙළවරින් අවසන් නොවන නිසා).

එබැවින් ඉන්ටෙල් විසින් USB සඳහා අවකල්‍ය සං sign ා භාවිතා කිරීමට තීරණය කළේය. අවකල සං sign ා මඟින් ඔබ මිලදී ගන්නේ කුමක් ද යන්න පිළිබඳ හොඳ අදහසක් ඔබට අවශ්‍ය නම්, තනි අන්තයේ RS-232 බස් රථයේ ශබ්දයේ ක්‍රියාකාරිත්වය අවකලනය RS-422 බස් රථයට සංසන්දනය කරන්න. RS-422 ලබා දී ඇති බිට් දෝෂ අනුපාතයකට අඩු ප්‍රභව වෝල්ටීයතාවයක් සහිත දිගු කේබලයක් හරහා ධාවනය කළ හැකිය.

ඇයි මේ? දිගු අනුවාදය විද්‍යුත් චුම්භක පන්තියේ දිනක දේශනයක් ගනී. කෙටි අනුවාදය නම්, ශබ්ද සං signal ාවක් අවකල යුගලයක වයර් දෙකෙහිම එකම වෝල්ටීයතාවයක් ඇති කරයි, එබැවින් ග්‍රාහකයේ කෙළවරේ සංසන්දකය එය අවලංගු කරයි (එය පොදු මාදිලියේ වෝල්ටීයතාවය ඉතා හොඳින් ප්‍රතික්ෂේප කරයි). බිම් රේඛාව සහ සං line ා රේඛාව එකම ශබ්ද සං signal ාවක් ලබා ගන්නා බවට සහතිකයක් නොමැති බැවින් තනි අන්ත රේඛාවකට සංසන්දනාත්මක සහතිකයක් නොමැත; භූමිය චැසි භූමිය හරහා පවා සම්බන්ධ විය හැකි අතර ආපසු එන ධාරාව සම්පූර්ණයෙන්ම වෙනස් මාර්ග ගත වේ.

ඇත්ත වශයෙන්ම බොහෝ USB හි පේළි 5 ක් ඇත, 4 නොවේ. (5 වන පේළිය OTG යෙදුම්වල ප්‍රවීණයෙකු වන්නේ කවුරුන්ද යන්න සාකච්ඡා කිරීම සඳහා ය. මෙය කුඩා හා මයික්‍රෝ USB සම්බන්ධකවලට පමණක් සීමා වී ඇති බව සලකන්න.)

අනෙක් අය දැනටමත් පෙන්වා දී ඇති පරිදි, D + සහ D- රේඛා අවකල යුගලයකි. ග්‍රාහකයෙකුට පොදු මාදිලියේ වෝල්ටීයතාවය නොසලකා හැරිය හැකි බැවින්, අවකල යුගලයක් තනි අවසන් සං .ාවකට වඩා හොඳ ශබ්ද ප්‍රතිශක්තියක් සපයයි. තර්කානුකූලව, D + සහ D- රේඛා තනි සං .ාවකි.

එය තුළට ගිය එකම සලකා බැලීම මෙය බව මට නිශ්චිතව පැවසිය නොහැක , නමුත් එය පදනම් කර ගැනීම සඳහා නොවේ, එය ඊඑම්අයි අවලංගු කිරීම සඳහා ය. මෙම දත්ත +/- වයර් වේ වේගවත් LAN අවකල සංඥා කිරීම.

එය සාමාන්‍ය ගෘහස්ථ දුරකථන රැහැනක හෝ ජාල කේබලයක ඔබ සොයාගත් ආකාරයටම ය.

බලපෑමට ලක් වූ ශබ්දය අඩු කිරීම සඳහා D + D- අවකල්‍ය දත්ත සම්ප්‍රේෂණ යාන්ත්‍රණය අනුගමනය කරනු ලැබේ, එබැවින් සම්ප්‍රේෂණයේ කලාප පළල ඉහළ නැංවිය හැකිය.

USB මෙන් අවකල්‍ය භෞතික ස්ථර භාවිතා කරන තවත් සම්ප්‍රේෂණ ප්‍රොටෝකෝල කිහිපයක් තිබේ. උදාහරණ කිහිපයක් නම් RS485, ඊතර්නෙට් ...

නමුත්, අවකල්‍ය දත්ත සමඟ වුවද, USB හි තනි අන්ත සං sign ා භාවිතා කරන අවස්ථා තිබේ: පැකට්ටුවේ අවසානය තනි-ශුන්‍ය (SE0) සමඟ සං aled ා කරනු ලැබේ, එනම් D + සහ D- යන දෙකම අඩු තත්වයේ . මෙම තත්වය බිටු 2 ක කාලයක් පවතී. SE0 මිලි මීටර් 10 ට වඩා වැඩි නම් එයින් අදහස් වන්නේ බස් යළි පිහිටුවීමයි.

මෙම තනි සං sign ා මඟින් USB විද්‍යුත් චුම්භක ඇඟිලි ගැසීම් වලට බෙහෙවින් සංවේදී කරයි, මෑතකදී කෙස් වියළුම් මෝටරයක් ​​අසල ඇති USB පර්යන්තයක විසන්ධි වීමට හේතු වූ බව මට හමු විය. SE0 සං signal ාව පිරිහීමට ලක්විය හැකි බැවින් පොදු මාදිලියේ පෙරහන් effectively ලදායී ලෙස භාවිතා කළ නොහැක ... හොඳින් පිළිසිඳ ගත් තවත් ප්‍රමිතියක් ...

ඔබ්බට ලොජික් සඳහා USB පිරිවිතර පිළිබඳ විදුලි කොටස අත්යවශ්ය කරුණු පිළිබඳ දළ විශ්ලේෂණයක් ඇති මෙහි (ද PDF ආකෘතියෙන් මෙතන ):

... USB දත්ත සඳහා ආන්තර සම්ප්‍රේෂණ යුගලයක් භාවිතා කරයි. මෙය NRZI භාවිතයෙන් කේතනය කර ඇති අතර දත්ත ප්‍රවාහයේ ප්‍රමාණවත් සංක්‍රාන්තියක් සහතික කිරීම සඳහා එය තරමක් පුරවා ඇත.

...

ලබන්නා '1' අවකලනය D- ට වඩා D + 200mV ලෙසත්, '0' D + 200mV ලෙස D- ට වඩා අඩු ලෙසත් අර්ථ දක්වයි. බස් රථයේ වේගය අනුව සං signal ාවේ ධ්‍රැවීයතාව ප්‍රතිලෝම වේ.