Реферат: USB-порт. Flash-Память. Реферат на тему флешка


Реферат usb flash

Опубликовать скачать

Реферат на тему:

Usbdrive icon.svg

План:

Введение

1 — USB-разъём; 2 — микроконтроллер; 3 — контрольные точки; 4 — микросхема флеш-памяти; 5 — кварцевый резонатор; 6 — светодиод; 7 — переключатель «защита от записи»; 8 — место для дополнительной микросхемы памяти.

Pretec-USB.jpg Usbdrive icon.svg

USB-флеш-накопитель (сленг. флешка, флэшка) — запоминающее устройство, использующее в качестве носителя флеш-память и подключаемое к компьютеру или иному считывающему устройству по интерфейсу USB.

USB-флешки обычно съёмные и перезаписываемые. Размер — около 5 см, вес — меньше 60 г. Получили большую популярность в 2000-е годы из-за компактности, лёгкости перезаписывания файлов и большого объёма памяти (от 32 МБ до 256 ГБ[1]). Основное назначение USB-накопителей — хранение, перенос и обмен данными, резервное копирование, загрузка операционных систем (LiveUSB) и др. Разработан умещающийся на флешку пакет программ для автоматического снятия улик с компьютера неквалифицированным полицейским (COFEE).

Обычно устройство имеет вытянутую форму и съёмный колпачок, прикрывающий разъём; иногда прилагается шнур для ношения на шее. Современные флешки могут иметь самые разные размеры и способы защиты разъёма, а также «нестандартный» внешний вид (армейский нож, часы и т. п.) и различные дополнительные возможности (например, проверку отпечатка пальца и т. п.).

1. Преимущества

2. Недостатки

3. Отключение в операционной системе Microsoft Windows

Информация о USB-накопителях в операционной системе хранится в реестре. Microsoft Windows для идентификации USB-накопителя использует уникальный идентификатор (VID), который проставляется производителем USB-накопителя и в дальнейшем не меняется. Уникальный идентификатор USB-накопителя можно узнать, подключив USB-накопитель и открыв его свойства в диспетчере устройств. Пример, информации о USB-накопителе: «USBSTOR\DISK&VEN_KINGSTON&PROD_DATATRAVELER_2.0&REV_PMAP\5B8213003402&0». В отображаемых данных указываются: тип устройства, производитель, серия и уникальный идентификатор. В приведенном примере, идентификатором является «5B8213003402». Для того чтобы удалить информацию о ранее подключаемом USB-накопителе достаточно удалить сведения из следующих разделов реестра[3]:

Если при подключении USB-носителя к компьютеру операционная система не находит информации подключаемого USB-носителя в реестре, то происходит его регистрация. Для регистрации используются следующие файлы операционной системы:

При удалении выше указанных файлов USB-носители, информации о которых не содержится в реестре операционной системы, не будут определяться в операционной системе и работа с ними будет невозможной; если содержится, то USB-носитель будет работать корректно.

4. Производители

USB флеш-накопитель в виде суши

5. Защита

6. Интересные факты

7. В искусстве

Примечания

  1. Kingston выпустила флешку на 256 ГБ - sd.net.ua/2009/08/08/kingston_vypustila_fljeshku_na_256_gb.html
  2. Walton Chaintech оснастила USB-накопитель интерфейсом eSATA - news.guru.ua/news/65744/Walton_Chaintech_osnastila_USB_nakopitel_interfejsom_eSATA.html
  3. Блокировка Flash-накопителей - all-ib.ru/content/flash/flash_part_1.php
скачатьДанный реферат составлен на основе статьи из русской Википедии. Синхронизация выполнена 11.07.11 02:23:55Похожие рефераты: Flash, Flash-SMS, Flash-карты, Flash Gordon, Flash Airlines, Flash-память, Flash Lite, Flash Builder.

Категории: Запоминающие устройства, USB.

Текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike.

wreferat.baza-referat.ru

Доклад - USB-порт. Flash-Память - Информатика, программирование

О г л а в л е н и е:

Спецификация USB……………………………………………………………………………………3

Создатели……………………………………………………………………………………………….3

Работа USB……………………………………………………………………………………………..3

Виды периферийного оборудования, которые поддерживает USB………………………………...4

Программное обеспечение, которое нужно для работы USB……………………………………….4

Значение USB для поставщиков систем и периферии………………………………………………4

Применение USB при наличие двух систем, например ноутбука и настольного компьютера…..5

Возможность увеличения длины соединения устройств через шину USB до 50-200 метров (например, используя оптоволокно)………………………………………………………………….6

Разница между соединителями серии «A» и «B»…………………………………………………….6

Разница между основным хабом и обычным с точки зрения аппаратной реализации и программного обеспечения……………………………………………………………………………7

Технология USB 2.0……………………………………………………………………………………7

Флэш-память……………………………………………………………………………………………25

Compact Flash…………………………………………………………………………………………...26

SmartMedia………………………………………………………………...……………………………27

MultiMediaCard…………………………………………………………………………………………27       

Secure Digital……………………………………………………………………………………………28

Memory Stick……………………………………………………………………………………………28

Считыватели……………………………………………………………………………………………29

Внешние считыватели          …………………………………………………………………………………29

Внутренние считыватели………………………………………………………………………………30

Считыватели – переходники………………………………………………………………….30

Список использованных материалов………………………………………………………...31

 

 

 

 

 

 

 

Спецификация USB.

Спецификация периферийной шины USB разработана лидерами компьютерной и телекоммуникационной промышленности — Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC и Northern Telecom — для подключения компьютерной периферии вне корпуса машины по стандарту plug'n'play, в результате отпадает необходимость в установке дополнительных плат в слоты расширения и переконфигурировании системы. Персональные компьютеры, имеющие шину USB, позволяют подключать периферийные устройства и осуществляют их автоматическое конфигурирование, как только устройство физически будет присоединено к машине, и при этом нет необходимость перезагружать или выключать компьютер, а так же запускать программы установки и конфигурирования. Шина USB позволяет одновременно подключать последовательно до 127 устройств, таких, как мониторы или клавиатуры, выполняющие роль дополнительно подключенных компонентов, или хабов (т.е. устройство, через которое подключается еще несколько).

Создатели.

USB была разработана группой из семи компаний, которые видели необходимость во взаимодействии для обеспечения дальнейшего роста и развития расцветающей индустрии интегрированных компьютеров и телефонии. Эти семь компаний, продвигающие USB, следующие: Compaq, Digital Equipment Corp, IBM PC Co., Intel, Microsoft, NEC и Northern Telecom.

Работа USB.

USB определяет, добавлено устройство или отключено, благодаря своей разумности, обеспечиваемой основной системой. Шина автоматически определяет, какой системный ресурс, включая программный драйвер и пропускную способность, нужен каждому периферийному устройству и делает этот ресурс доступным без вмешательства пользователя. Владельцы компьютеров, оснащенных шиной USB имеют возможность переключать совместимые периферийные устройства, так же просто, как они вкручивают новую лампочку в лампу.

Виды периферийного оборудования, которые поддерживает USB.

Вы знаете эти устройства: телефоны, модемы, клавиатуры, мыши, устройства чтения CD ROM, джойстики, ленточные и дисковые накопители, сканеры и принтеры, MP3-плееры и флаш-драйвы. Скорость прокачки в 480 мегабит/секунду позволяет подключать через USB все современное поколение периферийных устройств, включая аппаратуру для обработки видео данных формата MPEG-2, перчатки для управления виртуальными объектами и дигитайзеры. Также, с ожиданием большого роста в области интеграции компьютеров и телефонии, шина USB может выступать в качестве интерфейса для подключения устройств Цифровой сети с интегрированными услугами (ISDN) и цифровых устройств Private Branch eXchange (PBX), позволяющих подключать большое количество телефонов к небольшому количеству линий связи.

Программное обеспечение, которое нужно для  работы USB.

Операционная система Windows 95 (начиная с версии OSR 2.1, выпущенной 29 октября 1996г.) поставляется уже со встроенными драйверами, которые позволяет Вашему персональному компьютеру распознавать USB периферию. В результате, Вам не нужно покупать или инсталлировать дополнительное программное обеспеченье для каждого нового периферийного устройства. Тем не менее, вместе с новой USB периферией вы получите дискету с новыми драйверами. Однако, не все так радужно — например, корректную работу принтера с интерфейсом USB способна обеспечить только OC Windows 98 и выше.

Значение USB для поставщиков систем и периферии.

Совместимость USB строится на основе технологически целостной и открытой спецификации, которая удовлетворяет потребностям потребителей в легко расширяемых компьютерах. В свою очередь, для поставщиков и реселлеров компьютеров, периферии и программного обеспечения, совместимость USB принесет прибыль, за счет использования новых методов маркетинга:

·                    «Готовая платформа» позволяет логично связать аппаратное и программное обеспечение для совместной поставки покупателю.

·                    USB может снизить риск возможной несовместимости периферийного и программного обеспечения, поставляемого с компьютерами, за счет поставки готовых систем по ключ, которые удовлетворяют требованиям специализированных рыночных ниш.

·                    USB-совместимая периферия может предложить частным и корпоративным покупателям больший выбор оборудования, без страха снижения функциональных возможностей аппаратных средств.

·                    Реселлеры получают большую гибкость в подборе аппаратуры и готовых систем, для стимуляции покупательского спроса, за счет возможности комбинирования комплектов поставляемой периферии, без опасений, что что-то с чем-то не будет работать в паре.

·                    USB может обеспечить поставщикам периферии дополнительную выгоду, за счет поставки нового оборудования для систем, использующих технологию MMX™.

·                    USB может помочь поставщикам снизить их затраты на разработки, что в свою очередь позволит им устанавливать новые, более конкурентоспособные, цены.

Применение USB при наличие двух систем, например ноутбука и настольного компьютера.

Применение маленького адаптера, который будет определен в качестве устройства для каждой USB системы, которая входит в соединение. Два USB контроллера периферии с общим буфером памяти будет наиболее оптимальным решением, стоимость которого не должна превысить $50. Корпус адаптера может выглядеть, как маленькая капля в середине кабеля или, может быть, небольшое утолщение, расположенное на одном из его концов. Кабель, подобный описанному, сможет выполнять так же и функции хаба, всего лишь за небольшую дополнительную плату, а это уже гораздо более ценный продукт.

Возможность увеличения длины соединения устройств через шину USB до 50-200 метров (например, используя оптоволокно).

Периферийный интерфейс USB предназначен для настольных систем, а расстояние в 200 метров, похоже, соответствует очень большему столу. Многие компании, входящие в сообщество внедрения USB, уже долгое время обсуждают проблему применения шины на больших расстояниях и думают о создании продуктов, которые позволили бы сделать это возможным. Устройство расширения выглядит как два хаба для шины USB, однако использует другие протоколы (например, для оптоволокна) между точками соединения кабеля. На каждом конце электрический сигнал в USB должен быть транслирован в или из сигнала для длинных расстояний. Для того, что бы все это стало возможным, необходимо решить вопросы, связанные с протоколом передачи пакетов данных и временными задержками, которые должны быть совместимы и соответствовать спецификации USB.

Разница между соединителями серии «A» и «B».

Коннекторы серии «A» разработаны для всех устройств USB, и являются разъемом для периферии и гнездом для персонального компьютера. В большинстве случаев, кабель USB должен быть встроен в периферийное устройство. Это снижает стоимость соединителей, избавляет от несовместимости, возможной в случае разного сопротивления кабелей, и упрощает действия пользователей по подключению. Однако в некоторых случаях встроенный кабель нельзя использовать. Хорошим примером могут служить очень большие и тяжелые устройства, плохо сочетатающиеся с тонким кабелем, который нельзя удалить, а так же устройства, подключаемые только изредка, которые интенсивно используются, когда не являются подключенными. Для таких случаев и были созданы коннекторы серии «B». Две серии коннекторов различаются внешне, это сделано для предотвращения соединений, которые бы могли нарушить топологию архитектуры USB.

Разница между основным хабом и обычным с точки зрения аппаратной реализации и программного обеспечения.

Все хабы совершенно одинаковы с точки зрения программного обеспечения (кроме разницы, как устройств имеющих питание и нет). Основной хаб (или корневой), это просто первый хаб, обнаруженный при нумерации. Во многих реализациях основной хаб может быть интегрирован в ту же микросхему, что и основной контроллер, это позволяет снизить стоимость.

Технология USB 2.0

Следующий год, по прогнозам аналитиков, должен стать переломным в пользу нового (относительно) USB 2.0. А ведь многие еще и с первым-то незнакомы. Скорости с которой производители «компьютерных железяк» разрождаются новыми творениями можно только удивляться.

Бедняжка пользователь в таком огромном потоке высокотехнологичных устройств часто теряется, и многие технологии остаются за гранью его внимания. Так вот и шина USB, какой бы новой многим она ни казалась, — технология в возрасте. Десятилетний юбилей не за горами. Жизнь ее началась в далеком 1995 году, когда многие компании, стремясь следовать провозглашенному принципу Plug'n'Play стремились создать нечто, позволяющее сделать процедуру добавления новых устройств в систему настолько простой, насколько это вообще возможно, да и к тому же универсальное, пригодное для большого числа разного вида устройств. Эта идея объединила лидеров компьютерной и телекоммуникационной промышленности в лицах Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC и Northern Telecom. Мы же простые пользователи, с трепетом ожидали окончания разработок.

Ведь если новая технология действительно будет работать, то это позволит забыть о проблеме постоянной нехватки коммуникационных портов, с которой в те годы благодаря значительно увеличившейся доступности периферии многим уже довелось столкнуться.

Что ж. Их мучения не прошли даром. И хотя поначалу внедрение шло с очень большим скрипом, сегодня сотни миллионов компьютеров по всему миру оснащены шиной USB, а периферийных устройств с этим интерфейсов всех не перечесть: от мышек и клавиатур до жестких дисков, приводов для записи CD и DVD и др.

Причиной скрипа при внедрении был замкнутый круг: естественно, что новая шина должна была поддерживаться операционной системой, а Windows 95 этим похвастаться не могла. Microsoft не горела желанием работать не пойми для чего — устройства с USB интерфейсом можно было пересчитать едва ли не на пальцах, а в производители аппаратного обеспечения в свою очередь не хотели делать устройства для не поддерживающейся популярной ОС шины.

Выход обновлений OSR2.1 не сильно изменил ситуацию, так как сделано все было в нем через пень-колоду (кстати, а в NT системах она так и не появилась. до Windows 2000). Основная поддержка была со стороны компаний производителей систем и системных компонентов — для них это было источником прибыли (по данным аналитиков Dataquest объем продаж систем с USB должен был составить в 1997 году 30 млн штук и в 1998 все продаваемые компьютеры должны были быть оснащены этой шиной (возможно так и было, но не у нас:-))), и, потом, товарищи верили, что взойдет она, звезда пленительного счастья.

Пусть не сегодня, завтра, но взойдет. Так и случилось. Переломным моментом в истории USB стал выход Windows 98: появилась поддержка, начался выпуск устройств, и технология начала свое существование не только у разработчиков, но и у пользователей, кстати, многие из которых относят появление именно к этому моменту.

Сегодня USB — это очень популярная универсальная последовательная шина. Предназначена для легкого подключения различного вида устройств это клавиатуры, мыши, джойстики, колонки, модемы, мобильные телефоны, ленточные, дисковые, оптические и магнитооптические накопители, флэш-диски, сканеры и принтеры, дигитайзеры, словом все, что подключается к ПК. Также, с ожиданием большого роста в области интеграции компьютеров и телефонии, шина USB может выступать в качестве интерфейса для подключения устройств цифровой сети с интегрированными услугами (ISDN) и цифровых устройств Private Branch eXchange (PBX).

Пропускной способности в 480 Мбит/с в версии 2.0 достаточно для удовлетворения потребностей всех этих применений в полной мере. Добавление устройств больше не сопряжено с установкой дополнительных адаптеров, выполнением сложного конфигурирования, ручным инсталлированием дополнительного программного обеспечения: система автоматически определяет, какой ресурс, включая программный драйвер и пропускную способность, нужен каждому периферийному устройству и делает этот ресурс доступным без вмешательства пользователя. Популярная периферия сегодня доступна в вариантах с USB гораздо чаще, чем с другими.

Существовавшей раньше разницы в цене в 10-15-20 долларов (автор помнит как 5 лет назад приобретая сканер переплачивал 20 долларов за USB модель) и заоблачных цен на внешние USB-контроллеры нет, более того, уже давно USB-контроллеры интегрируются в чипсеты материнских плат, и пользователь получает их в свое распоряжение практический задаром. USB вышел в массы и нужно констатировать тот факт, что COM LPT и PS/2 порты медленно умирают. Что ж. Давно пора была избавиться от многочисленных пережитков прошлого. Это та красивая внешняя сторона, которой USB обращена к пользователю.

Наверное многие слышали о том что USB шина позволяет подключать до 127 устройств. И в тоже время на задней стенке обычно находится 2 или 4 порта. И у многих наверняка возник вопрос — нас обманули, на нас сэкономили (меньше портов — дешевле система. Хотя… 127 портов разместить на задней панели… Даже представить сложно) или что-то еще. Оказывается дело все в том, что шина USB позволяет многоуровневое каскадирование. Наглядно это объясняет следующий рисунок:

Так мы выходим на первую архитектурную особенность шины USB: ее логическая топология — многоуровневая звезда.

Самым верхним уровнем является корневой концентратор, который обычно совмещается с USB контроллером. Если функции контроллера понятны, то концентратор — устройство для периферийных интерфейсов не привычное. В данном случае его функция такая же, что и концентраторов сетей передачи данных — добавление новых портов для подключения большего числа устройств. Ничего большего, чем просто разветвитель.

К корневому концентратору могут быть подключены либо устройства, либо еще концентраторы, для увеличения числа доступных портов. Допускается организация до пяти уровней. Концентратор может быть выполнен в виде отдельного устройства, либо быть встроенным в какое-то другое. С этой точки зрения устройства подключаемые к USB можно подразделить на функциональные устройства, т.е. те которые выполняют какую-то конкретную функцию и не берут на себя никаких дополнительных задач (например, мыши) устройства-концентраторы в чистом виде выполняющие только функцию только разветвления, и совмещенные (комбинированные) устройства, т.е. имеющие в своем составе концентратор, расширяющие набор портов и позволяющие подключать другие устройства (в качестве наиболее часто встречающихся примеров можно назвать мониторы, позволяющие по USB осуществлять настройку параметров, и обычно имеющих еще несколько дополнительные порты, для подключения других устройств или клавиатуры, с разъемами для подключения мышей).

Обратите внимание, на то, что на пятом уровне комбинированное устройство использоваться не может. Кроме того отдельно стоит упомянуть о хосте, являющемся скорее программно-аппаратным комплексом, нежели просто устройством. Физическая топология шины — звезда

Это объясняется тем, что каждый концентратор обеспечивает прозрачно для хоста соединение с устройством.

А отношения клиентского программного обеспечения и USB устройств вообще сказка. В отличие от привычных старых интерфейсов, где взаимодействие можно было (и нужно) осуществлять обращаясь к устройству по конкретным физическим адресам памяти и портам ввода вывода, USB предоставляет для взаимодействия программный интерфейс и только его, позволяя клиентскому ПО существовать в отрыве от конкретного подключенного к шине устройства и его конфигурации. Для клиентской программы USB — это лишь набор функций.

Все классы устройств уже были упомянуты. Теперь можно о каждом поговорить немного подробнее.

Хост. Как уже было сказано ранее, программно-аппаратный комплекс.

В обязанности хоста входит:

·                    Слежение за подключением и отключением устройств

·                    Организация управляющих потоков между USB-устройством и хостом.

·                    Организация потоков данных между USB-устройством и хостом

·                    Контроль состояния устроств и ведение статистики активности

·                    Снабжение подключенных устройств электропитанием

Аппаратной частью является хост контроллер — посредник между хостом и устройствами на шине.

Программные функции (перечисление устройств и их конфигурирование, управление энергопотреблением, процессами передачи, устройствами на шине и самой шиной) возложены на операционную систему. Первой популярной операционной системой, в которой поддержка USB реализована была в полном объеме стала Windows 98 Second Edition. Некоторые устройства могут быть работоспособными и под более ранними версиями (98 без SE, и изредка 95), но далеко не все и не всегда.

Концентратор (хаб). Позволяет множественные подключения к одному порту, создавая дополнительные порты. Каждый хаб имеет один восходящий порт, предназначенный для подключения к имеющемуся в наличии свободному порту, и несколько нисходящих, к которым могут быть подключены или снова концентраторы, или конечные устройства, либо совмещенные устройства.

Хаб должен следить за подключением и отключением устройств, уведомляя хост об изменениях, управлять питанием портов. В концентраторе стандарта USB 2.0 можно выделить 3 функциональных блока: контроллер, повторитель, транслятор транзакций. Контроллер отвечает за соединения с хостом. Понятие повторитель в USB несколько отличается от принятого в сетях передачи данных. Его обязанность — соединять входной и какой-то нужный из выходных портов. Транслятор транзакций появился лишь в USB 2.0 и нужен, как всегда, из соображений совместимости с предыдущими версиями. Вкратце его суть в том, что бы обеспечивать максимальную скорость соединения с хостом. Подключенное к высокоскоростному (USB 2.0) порту старое медленное (USB 1.1) устройство съедало бы значительную часть времени, а следовательно и полезной пропускной способности шины, ведя обмен с хостом на низкой скорости (почему так происходит мы выясним позже при рассмотрении механизма обмена данными хост-устройство). Как метод борьбы транслятор транзакций буферизирует поступающий с медленного порта кадр, а затем на максимальной скорости передает его хосту, или же буферизирует получаемый на максимальной скорости кадр от хоста, передавая его затем устройству на меньшей, приемлемой для него скорости. Помимо разветвления и трансляции транзакций хаб должен осуществлять конфигурирование портов и слежение за корректным функционированием подключенных к ним устройств. Нужно сказать также, что при использовании старых и новых концентраторов вместе возможно создание неоптимальных с точки зрения производительности конфигураций. Для того что бы избежать создания узких мест в своей цепи, подключайте низкоскоростные устройства к низкоскоростным хабам, которые в свою очередь делайте последними уровнями ветвления и не подключайте их в середину высокоскоростной цепочки.

Функциональное устройство. С точки зрения USB, устройство — это набор конечных точек с которыми возможен обмен данными. Число и функции точек зависят от устройства и выполняемых им функций, и определяются при производстве. В обязательном порядке присутствует точка с номером 0 — для контроля состояния устройства и управления им. До осуществления конфигурирования устройства через точку 0 остальные каналы не доступны. Каждая конечная точка устройства описывается следующими параметрами:

·                    Частотой обращения к шине и требованиями к задержкам

·                    Необходимой полосой пропускания

·                    Номером конечной точки

·                    Требованиями к обработке ошибок

·                    Максимальным размером кадра который может быть принят или послан.

·                    Типом поддерживаемой передачи данных

·                    Направлением осуществления передачи между конечной точной и хостом.

Для низкоскоростных (low-speed) устройств возможно существование до двух дополнительных точек; для full-speed устройств их число ограничивается лишь возможностями протокола и может достигать 15-ти для ввода и 15-ти для вывода.

Вообще конечная точка — это конец логического канала данных между хостом и устройством. В свою очередь канал — это логическое соединение между хостом и устройством. Так как конечных точек у устройства предусматривается несколько, то это означает, что обмен данными между хост-контроллером и устройством на шине может проихсодить по нескольким каналам, так называемый многоканальный режим. Полоса пропускания шины делиться между всеми установленными каналами. В распоряжение шина USB может предоставить каналы следующих типов:

·                    Каналы сообщений. Являются двунаправленными каналами и служат, не трудно сообразить, для передачи сообщений, имеющих строго определенный в спецификации формат, необходимый для обеспечения надежной идентификации и передачи команд. Возникает канал при отсылке хостом запроса в устройства, и управляет передачей только хост. Каналы сообщений используется для передач только управляющего типа (что такое смотрим ниже).

·                    Потоковые каналы. Являются однонаправленными. В отличие от четко определенных сообщений не имеют определенного закрепленного в стандарте формата, что означает возможность передачи данных любого вида. Эти передачи могут контролироваться не только хостом, но и устройством. Используется для передач данных типа прерывание, групповая пересылка, изохронная (смотрим ниже). В спецификации в зависимости от типа передаваемых данных, предъявляемых требований к скорости обработки, задержки доставки и т.п. определены следующие типы передач.

·                    Управляющие передачи. Используются для конфигурирования устройств во время подключения и выполнения других специфических функций над устройством, включая организацию новых каналов.

·                    Прерывания. Используются для спонтанных, но гарантированных передач с гарантированными скоростями и задержками. Используются обычно для передачи введенных данных от клавиатуры или сведений об изменении положения указателя мыши, в устройствах обратной связи, и.т.д

·                    Групповая пересылка. Используется для гарантированной передачи данных больших объемов без предьявленных требований к скоростям и задержкам. Занимает под себя всю свободную пропускную способность шины. В любой момент доступная полоса может быть урезана при необходимости осуществления передач других видов с более высоким приоритетом, или добавлена, при освобождении другими устройствами. Обычно такие передачи используется между принтерами, сканерами, накопителями и др.

·                    Изохронная передачи. Используются для потоковых передач данных в реальном времени. Резервируют определенную полосу пропускания шины, гарантируют определенные величины задержек доставки, но не гарантируют доставку (в случае обнаружения ошибки повторной передачи не происходит. Передачи этого вида используются для передачи аудио и видео трафика.

Обмен данными может осуществляться в трех скоростных режимах:

·                    Low Speed. Низкоскоростной режим. Скорость передачи составляет 1.5 Мбит/с.

·                    Full Speed. Полноскоростной режим. Скорость передачи 12 Мбит/с.

·                    High Speed. Высокоскоростной режим. Появился лишь в спецификации 2.0. Скорость передачи 480 Мбит/с.

Информация по шине передается пакетами. Всего их определено 4 вида:

·                    Маркерные пакеты.

o        In — информируют USB устройство, что хост хочет читать данные из устройства

o        Out — информирует USB устройство, что хост хочет передавать данные в устройство

o        Setup — используются для обозначения начала управляющего типа передачи данных

o        SOF — пакеты начала кадра (Start of Frame Packets)

·                    Пакеты данных.

o        Существуют два типа пакетов данных — DATA0, DATA1, каждый из которых способен содержать до 1024 байтов данных. У высокоскоростных устройств для пакетов данных определены два других PID-a: DATA2 и MDATA.

·                    Пакеты подтверждения.

o        ACK — подтверждение того, что пакет был успешно принят

o        NAK — информирует, что устройство в данный момент не может принимать либо отправлять данные. А в Interrupt транзакциях сообщает хосту, что устройство не имеет новых данных для передачи.

o        STALL — указывает, что устройство неспособно передавать или получать данные и требуется вмешательство хоста.

·                    Специальные.

o        PRE — предшествует низкоскоростной передаче данных.

Устройства на шине USB делятся на ведущие и ведомые. Фактически, ведущих устройств на шине может быть только одно, и таковым является хост. Все передачи данных инициируются хостом в соответствии определенной временной программой. Функциональные устройства сами не могут инициировать передачу, а лишь отвечают на запросы хоста. Обмен данными возможен только между хостом и устройством, и не возможен на прямую между устройствами подключенными к шине (это означает, что в принципе в первую очередь USB — это шина вывода. Позже мы поймем почему). Транзакции на USB шине состоят из двух-трех актов: посылки пакета маркера, определяющего, что будет следовать дальше (тип транзакции, адрес устройства и его конечную точку), пакета данных (опционально), и пакета статуса транзакции (для подтверждения нормального выполнения операции или сообщения об ошибке).

Мы не станем опускаться в рассмотрении до уровня кадров и микрокадров, так как это совсем не помешает понять нам общие принципы работа шина.

Физические каналы связи организуются концентраторами и соединительными проводами. С концентраторами мы уже почти разобрались ранее. Провод использующийся для подключения USB устройств представляет собой экранированную витую пару. Для высокоскоростных устройств предъявляются высокие требования к ее качеству. Низкоскоростные к этому элементу физического интерфейса относятся не критично, и без проблемно могут функционировать на неэкранированном невитом проводе. Всего в USB кабеле используется 4 проводов.

Два для передачи сигнала и два для подачи напряжения. Для подключения устройств предназначены соединители двух типов: типа «A» и типа «B». Как мне кажется создание двух различных видов коннекторов было необходимо для того, что бы избежать излишней путаницы при подключении устройств и защититься от дурака, лишив его возможности подключить что-либо не так. Кроме того, они характеризуются различным усилием необходимым для вставки и силой удержания в разьеме.

Коннекторы типа «А» используются для подключения к компьютеру, обеспечивают жесткое и надежное крепление и не предназначены для частого подключения/отсоединения.

Соединители же типа «B», наоборот, нужны в тех местах, где существует необходимость частого подключения/отключения, и применяются они со стороны периферии.

В живую они вот так смотрятся.

Кроме того в новой версии USB определен коннектор miniUSB типа «B».

Он предназначен для применения на малогабаритных устройствах типа мобильных телефонов, фотоаппаратов, плееров, где нет возможности разместить стандартный полноразмерный разъем. (По совершенно непонятным для меня причинам, с доступностью кабелей miniUSB ситуация обстоит не лучшим образом: и хотя это очень распространенный в последнее время тип подключения, достать его зачастую очень проблемно, а если и возможно, то за него просят порой 10-20$, при том что с обычной вилкой типа «B» можно приобрести на каждом углу за 1$. Это и собственное наблюдение, и опыт общения с людьми в разных городах и странах) От мелкой периферии, типа клавиатур, мышек, где размещение соединительных разъемов неудобно да и вообще глупо, кабель может вообще не отсоединятся. Конструктивно разъемы задуманы так, что сначала происходит соединение шины питания, потом шины данных.

По подписям D+ и D- на схеме кабеля должно быть вы уже догадались, что USB использует дифференциальную передачу (впрочем, каждый порт помимо дифференциального приемника имеет еще и линейные для каждого сигнала), добавлю еще что применяется потенциальное кодирование по методу NRZI (Non Return to Zero Invert to ones, без возвращения к нулю с инверсией для единиц) и битстаффинг для улучшения самосинхронизирующихся свойств потока. Это в общем. Глубже мы не станем вдаваться. Совершенно ни к чему.

Подключаемые устройства, потребляющие небольшой ток, могут быть запитаны от шины USB. Максимальный ток, который может обеспечить шина равен 500 мА. Это ток, доступный всем устройствам на шине, а не, как приходит некоторым в голову, на каждое из 127 возможных устройств (при этом на стадии подключения и конфигурирования потребляемый ток не должен превышать 100 мА, в противном случае устройство просто не будет инициировано). Для увеличения доступной мощности питания на шине, концентраторы могут оснащаться своим собственным блоком питания, однако такое решение не популярно.

Теперь, обладая необходимым минимумом сведений об шине USB, устройствах протоколах и пр. можно попробовать в общих чертах разобраться с тем как же все это работает.

Итак, к шине подключено новое устройство. Наверняка вы задавались вопросом, каким образом происходит обнаружение. Ответ прост: обнаружение устройства, а также и его скоростной режим определяется по скачку напряжения, который имеет место быть при включении на шине данных. Этот скачок создается подключением резистора к напряжению 3.3 В. Для низкоскоростных устройств этот резистор подключается к шине D-, для полно- и высокоскоростных — к шине D+. Обычно тот резистор делается программно управляемым для того, что бы после обнаружения устройства его можно было отключить и сбалансировать линию. Итак, новое устройство подключено и обнаружено.

Конфигурирование осуществляется через конечную точку с номером 0 (для любопытных можно сказать, что обмен информацией в этот момент происходит в полноскоростном режиме!). Загружаются необходимые драйверы. Устройство готово к работе.

Обмен данными. Случай первый: передача от хоста к устройству. В принципе, никакой сложности нет. Как только такая необходимость возникла, хост может инициировать передачу. Для этого он посылает устройству пакет out (в знак того, что данные будет передавать он), затем посылает сами данные, а затем принимает пакет ACK, подтверждающий, что данные устройством получены без ошибок (если это не изохронный тип передачи, для которого подтверждение не передается).

Обмен данными. Случай второй: от устройства к хосту. У устройства возникла необходимость передать данные. НО! Оно не может никаким образом дать знать об этом хосту. Таких средств в USB просто не предусмотрено. Для того, что бы выполнить такую передачу, хост должен обратиться у устройству с вопросом, не имеет ли оно желание чего-либо ему сказать (послав пакет in). В ответ на что устройство вышлет ему имеющиеся данные и дождется получения подтверждения (снова же, если ведется не изохронная передача). Соответственно, если хост не обратиться с таким вопросом, то данные никогда не будут переданы.

Обмен управляющей информацией. В принципе имеет ту же логику, но используется передача типа управление и канал сообщений и специальные пакеты.

Во время простоев в энергосберегающих целях устройства переводятся в состояние suspend (и выход из этого состояния, передача информации о пробуждении — единственный случай, когда устройство может стать инициатором транзакции). Вообще состояний в которых может пребывать устройство гораздо больше, но это основное из того, что нам было необходимо знать для формирования общего представления о принципах работы.

Флэш-память

Следует признать тот факт, что цифровые технологии все шире входят в нашу жизнь. За последние пять лет появилось множество различных МРЗ-плееров, камер, карманных компьютеров и другой цифровой аппаратуры. А все это стало возможным благодаря созданию компактных и мощных процессоров. Однако при покупке какого-либо устройства, помещающегося в кармане, не стоит ориентироваться лишь на процессорную мощность, поскольку в списке приоритетов она стоит далеко не на первом месте.

При выборе портативных устройств самое важное, на мой взгляд — время автономной работы при разумных массе и размерах элемента питания. Во многом это от памяти, которая определяет объем сохраненного материала, и, продолжительность работы без подзарядки аккумуляторов. Возможность хранения информации в карманных устройствах ограничивается скромными энергоресурсами Память, обычно используемая в ОЗУ компьютеров, требует постоянной подачи напряжения. Дисковые накопители могут сохранять информацию и без непрерывной подачи электричества, зато при записи и считывании данных тратят его за троих. Хорошим выходом оказалась флэш-память, не разряжающаяся самопроизвольно. Носители на ее основе называются твердотельными, поскольку не имеют движущихся частей. К сожалению, флэш-память — дорогое удовольствие: средняя стоимость ее мегабайта составляет 2 доллара[1], что в восемь раз выше, чем у SDRAM, не говоря уж о жестких дисках. А вот отсутствие движущихся частей повышает надежность флэш-памяти: стандартные рабочие перегрузки равняются 15 g, а кратковременные могут достигать 2000 g, т. е. теоретически карта должна превосходно работать при максимально возможных космических перегрузках, и выдержать падения с трёхметровой высоты. Причем в таких условиях гарантируется функционирование карты до 100 лет.

Многие производители вычислительной техники видят память будущего исключительно твердотелой. Следствием этого стало практически одновременное появление на рынке комплектующих нескольких стандартов флэш-памяти.

Compact Flash

Этот стандарт был предложен в 1994 г. компанией SanDisk, а в 1995 г. его стала продвигать ассоциация CFA, созданная такими крупными компаниями, как Hewlett-Packard, Hitachi, IBM, Motorola и др. Сейчас в нее входят уже более 165 фирм.

Модули памяти Compact Flash (CF) представляют собой модификацию PC-карт. Правда, они меньше по объему и имеют всего 50 контактов вместо 68, но их можно подключать в разъемы PCMCIA через пассивный переходник без дополнительного ПО. Устройства CF делятся на два типа, внешне различающихся толщиной. Размеры CF типа I — 36,4x42,8x3,3 мм, a CF типа II имеют ту же площадь, но их толщина больше — 5 мм. Карты типа II несовместимы с разъемами типа I, тогда как для карт типа I подходят порты обоих видов.

Для работы модули CF используют напряжение 3,3 или 5 В и ток до 100 мА. В итоге, по утверждению производителей, они потребляют в 20 раз меньше энергии, нежели стандартные жесткие диски, так что не нужно часто заменять батарейки.

Максимальная емкость карт типа I составляет 256 Мбайт (у компаний PQI и Delkin), а карт типа II — 512 Мбайт (у фирмы SiliconTech).Причём цена экспоненциально зависит от размера модуля. Например, SiliconTech за свою полугигабайтную микросхему типа II требует 1608 долл., а наиболее выгодные по критерию «доллар за мегабайт» 128- и 256-Мбайтные карты стоят от 205 и 420 долл. соответственно. Память типа I дороже, чем типа II, так как у нее то же число микросхем надо вмещать в меньший объем.

Стандарт Compact Flash уже довольно давно представлен на рынке, поэтому при покупке камеры, работающей с картами CF, можно не сомневаться, что удастся найти совместимый по памяти МРЗ-плеер и не придется иметь дело с картами разных видов. Для совмещения карты данного типа с ноутбуком достаточно купить за 10 долл. переходник для разъема PCMCIA.

SmartMedia

Стандарт SmartMedia, или SSFDC был разработан в 1995 г. компанией Toshiba, а его продвижением занимается организация SSFDC Forum, в рядах которой немало известных компаний. SSFDC (Solid State Floppy Disk Card) можно перевести как «твердотельная дискета». Следует отметить, что многие производители делают флэш-карты сразу трех основных типов: Compact Flash, SmartMedia и MultiMediaCard.

В отличие от Compact Flash, карты SmartMedia (SM) не снабжены встроенным контроллером, что, по замыслу создателей, должно снижать их стоимость. Кроме того, SM имеют меньшие размеры (37x45x1,76 мм) и массу (до 2 г). По популярности SM спорят с CF, а вместе с ним оба этих стандарта охватывают более половины рынка флэш-карт.

Рабочие напряжения у SM такие же, как и у CF, но обычно используется 3,3 В. Максимальная емкость карт, объявленная производителями, в частности компаниями ЕМТЕС и Delkin, составляет 128 Мбайт, и стоит около 250 долл… Из-за отсутствия внутреннего контроллера для работы с этими картами невозможно применить пассивный переходник, а считыватели для них стоят около 50 долл.  SM обычно используются в цифровых камерах и МРЗ-плеерах, а вот в КПК — практически никогда.

MultiMediaCard

Этот стандарт предложили в 1997 г. компании Infineon Technologies (подразделение Siemens) и SanDisk, а продвигает его ассоциация ММСА, состоящая из 80 компаний (Infineon, Nokia, Ericsson, Hitachi, SanDisk, Motorola и др.).

Карты ММС еще меньше, чем рассмотренные выше, — 32x24x1,4 мм, да и весят они всего 1,5 г. Поэтому и предназначены в основном для ультрапортативных устройств, особенно актуальны они в КПК, сотовых телефонах и электронных записных книжках.

Эти модули памяти работают при напряжениях 3,3 или 2,7 В и токе до 35 мА, что и обусловливает низкое энергопотребление.

Максимальная емкость ММС, представленных на Российском рынке, составляет 64 Мбайт, и стоит около 130 долл. Этот же объем оказался наиболее выгодным по соотношению «доллар за мегабайт».

Сейчас стандарт ММС уже достаточно популярен, и примером тому может служить его поддержка КПК Cassiopea EM-500

Secure Digital

Компания Matsushita Electronic (известная под торговой маркой Panasonic) вместе с SanDisk и Toshiba разработали стандарт, в котором учли последние веяния времени. Чтобы предотвратить несанкционированное копирование, носители Secure Digital (SD) снабжены средствами защиты от незаконного копирования.

Размеры карт — 32x24x2,1 мм. Разъемы для них совместимы с модулями ММС. Пока стандарт только начал завоевывать рынок, но производители обещают уже в этом году довести емкость карт SD до 256 Мбайт.

Уже анонсирован выпуск в формате SD модемов и других периферийных устройств. А возможность защиты авторских прав позволила продавцам выпустить в продажу книги и песни на этих носителях.

Memory Stick

Некогда Sony заставила компьютерную индустрию выбрать в качестве сменных носителей свои 3,5-дюймовые флоппи-дисководы, а теперь она решила позаботиться о своих позициях и на аудиорынке, для чего разработала новый стандарт флэш-карт Memory Stick

(MS). Эти 10-контактные устройства. размерами 21,5x50x2,8 мм и массой 4 г стали опорой цифровой империи Sony, которая устанавливает их в свои цифровые плееры, фотоаппараты и видеокамеры, также игрушки и другие устройства.

В апреле этого (2001) года была выпущена новая, 128-Мбайт модель MS стоимостью 249 долл. Также существует разновидность MS MagicGate (с защитой от несанкционированного копирования), предназначенная для плееров. В настоящее время стандарт Memory Stick поддерживается почти исключительно устройствами производства концерна Sony. Из-за такой не универсальности они и не получили широкого распространения.

Считыватели

Для быстрого и удобного обмена информацией между флэш-картами и компьютером используются считыватели. Они различаются способом и интерфейсом подключения к ПК, а также скоростными характеристиками.

Внешние считыватели

Эти устройства могут подключаться через USB, LPT, и FireWire(IEEE1394) интерфейсы. Они отличаются друг от друга только скоростными показателями. Скорость самого медленного из них – подключаемого через параллельный порт, может достигать 0,34Мбайт/с – при записи, и 0,62Мбайт/с – при чтение данных. У моделей с универсальным последовательным портом эти показатели составляют 0,46 и 0,77Мбайт/с. А вот FireWire считыватель оставил далеко позади всех своих конкурентов. Устройства с данным интерфейсом способны  “запоминать” информацию на скорости до 0,7Мбайт/с, и выдавать её в три раза быстрее — 2,1Мбайт/с. Также большим плюсом является способность некоторых моделей работать ни с одним, а с несколькими стандартами флэш-памяти.

Внутренние считыватели

Подобные устройства вставляются в 3,5-дюймовый отсек системного блока, и подключаются к ATA интерфейсу. К достоинствам считывателей данного класса относятся высокая скорость(0,52 Мбайт/с и 1Мбайт/с) и отсутствие посторонних устройств на столе. А к недостаткам – то он занимает отсек системного блока, и IDE канал.

Считыватели — переходники

Этот класс устройств позволяет подключить флэш-карту к компьютеру через дисковод. При этом используется переходник внешне похожий на 3,5-дюймовую дискету(или PC-карту для ноутбуков). Карта памяти вставляется в адаптер, который впоследствии размещается в дисководе. Использование PCMCIA-адаптеров даёт неплохие результаты, скорость передачи достигает 1Мбайт/с. А при использовании флоппи-дисковода она недотягивает и до отметки 36 Кбайт/с. И это при том что FDD(FlashPath)-адаптер стоит дороже любого другого считывателя.

Список использованных материалов:

 

1.      ixbt.stack.net

2.      developer.intel.com/design/iio/

  1. www.usb.org/
  2. www.skipstone.com/
  3. www.sel.sony.com/SEL/consumer/camcorder/dcr_vx1000.html
  4. www.ti.com/sc/docs/msp/1394/1394.htm

7.      developers.intel.com/technology/agp

  1. www.mka.ru/?p=41229
  2. www.3dnews.ru/storage/usb-2

[1] -Здесь и далее цены приведены на лето 2001 года.

www.ronl.ru

Флэш карта - Доклад

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

ФГОУ ВПО НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ

СЕВЕРНЫЙ ФИЛИАЛ

 

 

Кафедра гуманитарных и правовых дисциплин

 

 

 

 

 

Доклад

 

По дисциплине: Информационные технологии

Тема: Флэш Карта

 

 

 

 

Выполнил: студент

Группы 0383

Петр

() Петр

 

 

 

Руководитель:

 

()

 

 

___/___/ 2008г.

 

 

 

 

 

Колпашево 2008

Содержание

 

 

 

 

 

 

 

Флэш карта3

 

 

Список литературы7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Флэш карта

Чтобы не опростоволоситься при покупке флэш карты, или чтобы не показать свою безграмотность в разговоре с продвинутыми друзьями, предлагаю выслушать доклад по флэш-технологиям хранения информации.

В нашей жизни появилась масса мобильных устройств, использующих в качестве носителя информации флэш-карты: КПК, смартфоны, обычные сотовые телефоны, цифровые камеры и т.д.

Флэш карта - это носитель информации, который обеспечивает долговременное хранение данных большого объема, сейчас такой носитель стал очень популярным и используется во многих устройствах. Флэш карта не нуждается в резервных батареях и может перезаписываться более 100000 раз в файловой системе Flash File System.

флэш карта - типы и виды

флэш карта бывает следующих видов: Compact Flash, Memory Stick, Multimedia Card, SD Card, Smart Media, xD-Picture Card и почти не используется PC-Card.

Это разные стандарты флэш карт, они отличаются размером, весом, интерфейсом и количеством контактов.

флэш карта - основные характеристики

флэш карты прежде всего различаются стандартом (различные типы карт) флэш карта может быть различной емкости (возможный объем хранящейся на них информации): от 2MB до 1GB. Кроме емкости, флэш карта обладает такой важной характеристикой, как скорость считывания и скорость записи. Для этих характеристик приняты такие же обозначения, как для скорости работы CD приводов: 2X, 4X, …. То есть, флэш карта с маркировкой 12Х будет работать также, как привод CD-ROM c формулой скорости 12Х (за единицу принята скорость обмена данными 150 Кб/с).

Compact Flash- самый старый и распространенный стандарт карт флэш-памяти. Первая CF-карта была произведена корпорацией SanDisk в 1994 году. Размеры карты Compact Flash - 43x36x3,3 мм.

Одним из достоинств карты Compact Flash является то, что для компьютера карта ничем не отличается от винчестера. Преобразователь напряжения CF-карт позволяет подключать их в слоты с напряжением как 3.3 и 5 В.

Карты Compact Flash выпускают многие производители: различными по скорости и по цене. Сегодня доступны карты CF объемом до 8 Гбайт. Что же касается скорости чтения или записи, то они зависят от производителя, от серии и от объема карты.

Карты стандарта Multimedia Card (MMC) появились в 1997 году. Они стали результатом сотрудничества SanDisk и Siemens. В 1998 году был создан ассоциация MMCA (Multimedia Card Association), в состав которого вошли такие монстры рынка информационных технологий как HP, Kodak, Hitachi, Sanyo, Siemens, Nokia и другие.

На момент появления карты MMC были самыми малогабаритными (24x32x1,4 мм) и легкими (менее 2 грамм).

MMC-карты предназначены для применение в цифровых камерах (видео- и фото), в смартфонах, в цифровых плеерах, в игровых приставках и в КПК. Карты MMC имеют 100%-совместимость с устройствами, использующими карты типа Secure Digital.

В ноябре 2002 года был утвержден стандарт на карты ММС уменьшенного размера (Reduced Size MMC или RS-MMC). Размеры карт RS-MMC- всего 24x18x1,4 мм. Предусмотрена совместимость карт RS-MMC с обычными MMC-носителями: при помощи переходников они могут быть использованы в устройствах, оснащенных слотами ММС. По замыслу разработчиков сферой применения RS-MMC являются мобильники, смартфоны и коммуникаторы.

Еще одна разновидность MMC-карт- карты MMCplus, соответствующие новому стандарту MMC System Specification 4. Они отличаются от MMC тем, что имеют больше контактов, что позволяет достигать большей скорости обмена информацией.

Существует и такая разновидность MMC-карт, как MM Cmobile. Эти карты также относятся к типу MM Cplus, но, помимо этого, поддерживают 2 вида напряжений: 3.3 В (как обычная MMC-карта) и 1.8 В (пониженное напряжение).

Имеющиеся на рынке MMC-карты имеют объем до 4 Гбайт.

Карты типа Secure Digital или SD представляют собой дальнейшее развитие стандарта MMC- они являются представителями третьего поколения флэш-памяти и были разработаны компаниями San Disk, Matsushita и Toshiba. Для продвижения этого формата вышеупомянутые компании основали организацию SD Association (SDA), членами которой сегодня являются уже свыше 200 производителей.

Название Secure Digital указывает на поддержку картами памяти технологии защиты данных от несанкционированного доступа и копирования. В отличие от других типов флэш-памяти, все SD-карты оснащаются электронной схемой защиты информации.

Карта может хранить как незащищенную, так и защищенную информацию. Данные могут быть защищены или уникальным ID-ключом карты, или алгоритмом шифрования. Это дает владельцу карты уверенность в надежности защиты его данных.

Secure Digital-карты широко используются в различных электронных устройствах: в цифровых диктофонах, MP3-плеерах, камерах, КПК, сотов

www.studsell.com

Реферат - Флэш Карта - Информатика, программирование

Доклад по дисциплине: «Информационные технологии»

Выполнил студент группы 0383 Петр

ФГОУ ВПО Новосибирский государственный аграрный университет

Колпашево 2008

Чтобы не опростоволоситься при покупке флэш карты, или чтобы не показать свою безграмотность в разговоре с «продвинутыми» друзьями, предлагаю выслушать доклад по флэш-технологиям хранения информации.

В нашей жизни появилась масса мобильных устройств, использующих в качестве носителя информации флэш-карты: КПК, смартфоны, обычные сотовые телефоны, цифровые камеры и т.д.

Флэш карта — это носитель информации, который обеспечивает долговременное хранение данных большого объема, сейчас такой носитель стал очень популярным и используется во многих устройствах. Флэш карта не нуждается в резервных батареях и может перезаписываться более 100000 раз в файловой системе Flash File System.

флэш карта — типы и виды

флэш карта бывает следующих видов: Compact Flash, Memory Stick, Multimedia Card, SD Card, Smart Media, xD-Picture Card и почти не используется PC-Card.

Это разные стандарты флэш карт, они отличаются размером, весом, интерфейсом и количеством контактов.

флэш карта — основные характеристики

флэш карты прежде всего различаются стандартом (различные типы карт) флэш карта может быть различной емкости (возможный объем хранящейся на них информации): от 2MB до 1GB. Кроме емкости, флэш карта обладает такой важной характеристикой, как скорость считывания и скорость записи. Для этих характеристик приняты такие же обозначения, как для скорости работы CD приводов: 2X, 4X, …. То есть, флэш карта с маркировкой 12Х будет работать также, как привод CD-ROM c формулой скорости 12Х (за единицу принята скорость обмена данными 150 Кб/с).

Compact Flash — самый старый и распространенный стандарт карт флэш-памяти. Первая CF-карта была произведена корпорацией SanDisk в 1994 году. Размеры карты Compact Flash — 43x36x3,3 мм.

Одним из достоинств карты Compact Flash является то, что для компьютера карта ничем не отличается от винчестера. Преобразователь напряжения CF-карт позволяет подключать их в слоты с напряжением как 3.3 и 5 В.

Карты Compact Flash выпускают многие производители: различными по скорости и по цене. Сегодня доступны карты CF объемом до 8 Гбайт. Что же касается скорости чтения или записи, то они зависят от производителя, от серии и от объема карты.

Карты стандарта Multimedia Card (MMC) появились в 1997 году. Они стали результатом сотрудничества SanDisk и Siemens. В 1998 году был создан ассоциация MMCA (Multimedia Card Association), в состав которого вошли такие «монстры» рынка информационных технологий как HP, Kodak, Hitachi, Sanyo, Siemens, Nokia и другие.

На момент появления карты MMC были самыми малогабаритными (24x32x1,4 мм) и легкими (менее 2 грамм).

MMC-карты предназначены для применение в цифровых камерах (видео- и фото), в смартфонах, в цифровых плеерах, в игровых приставках и в КПК. Карты MMC имеют 100%-совместимость с устройствами, использующими карты типа Secure Digital.

В ноябре 2002 года был утвержден стандарт на карты ММС уменьшенного размера (Reduced Size MMC или RS-MMC). Размеры карт RS-MMC — всего 24x18x1,4 мм. Предусмотрена совместимость карт RS-MMC с обычными MMC-носителями: при помощи переходников они могут быть использованы в устройствах, оснащенных слотами ММС. По замыслу разработчиков сферой применения RS-MMC являются мобильники, смартфоны и коммуникаторы.

Еще одна разновидность MMC-карт — карты MMCplus, соответствующие новому стандарту MMC System Specification 4. Они отличаются от MMC тем, что имеют больше контактов, что позволяет достигать большей скорости обмена информацией.

Существует и такая разновидность MMC-карт, как MM Cmobile. Эти карты также относятся к типу MM Cplus, но, помимо этого, поддерживают 2 вида напряжений: 3.3 В (как обычная MMC-карта) и 1.8 В (пониженное напряжение).

Имеющиеся на рынке MMC-карты имеют объем до 4 Гбайт.

Карты типа Secure Digital или SD представляют собой дальнейшее развитие стандарта MMC — они являются представителями третьего поколения флэш-памяти и были разработаны компаниями San Disk, Matsushita и Toshiba. Для продвижения этого формата вышеупомянутые компании основали организацию SD Association (SDA), членами которой сегодня являются уже свыше 200 производителей.

Название Secure Digital указывает на поддержку картами памяти технологии защиты данных от несанкционированного доступа и копирования. В отличие от других типов флэш-памяти, все SD-карты оснащаются электронной схемой защиты информации.

Карта может хранить как незащищенную, так и защищенную информацию. Данные могут быть защищены или уникальным ID-ключом карты, или алгоритмом шифрования. Это дает владельцу карты уверенность в надежности защиты его данных.

Secure Digital-карты широко используются в различных электронных устройствах: в цифровых диктофонах, MP3-плеерах, камерах, КПК, сотовых телефонах и пр.

Карты SD относятся к числу наиболее легких и компактных сменных карт: их размер составляет всего 24x32x2,1 мм, а вес — 2 грамма. Внешне SD-карты похожи на MMC и почти равны им по размерам. В отличие от MMC, имеющих 7 контактов, карты SD оснащены 9-контактным интерфейсом и маленьким переключателем для защиты от случайного уничтожения хранимых данных (примерно, как на 3-х дюймовых дискетах).

На сегодняшний день рынок предлагает карты SD с объемом до 4 Гбайт. Скорость чтения и записи зависит от размера карты и от ее марки.

Стандарт mini SD был разработан в 2003 году на базе стандарта SD. Размеры карты mini SD — 20x21,5x1,4 мм. Карты этого формата могут устанавливаться и в разъем стандарта mini SD, и в разъем стандарта SD (при помощи специального переходника).

В настоящий момент выпускаются mini SD-карты объемом до 2 Гбайт.

Карты micro SD являются одними из самых маленьких флэш-карт — их размеры всего 11x15x1 мм. В качестве основной области их применения можно назвать мультимедийные мобильные телефоны и коммуникаторы. Объем таких карт — до 1 Гбайт.

Стандарт Smart Media разработан компанией Toshiba в 1995 году. Это очень дешевая и ультратонкая флэш-карта толщиной всего 3/4 мм. Низкая цена достигается за счет простоты конструкции, однако есть и минусы — невысокая защищенность информации от случайного стирания.

Карты Smart Media распространены в двух разновидностях: с напряжением питания 5В и 3В. Объем карт ограничен 128 Мбайт. Данный стандарт сейчас уже не развивается, но большое число цифровых фотоаппаратов и мобильных телефонов поддерживают его.

Компания Sony имеет собственную версию флэш-памяти, известную под названием Memory Stick. Memory Stick — это маленькое сменное устройство хранения данных большой емкости размером 21.5x50x 2.8 мм. В этом устройстве используется уникальный переключатель защиты от стирания.

Существуют разные версии этих флэш-карт: обычные, Micro (или M2), PRO, DUO и PRO DUO. Модель Micro обладает меньшими размерами (15 x 12,5 x 1,2 мм), как видно из названия, и меньшим энергопотреблением. Последние три модели являются более продвинутыми «потомками» обычных MS-карт.

Объем Memory Stick (в зависимости от форм-фактора и модели) варьируется от 16 Мбайт до 4 Гбайт.

Список литературы

Таранов Антон Какими бывают сменные флэш-карты памяти? // Журнал – Техника и Интернет, №10, 2006 г.

Медведев И.И. Энциклопедия расходных материалов. Флэш карта. М.: Пресс релиз, 2004 г.

www.ronl.ru

Реферат - USB-порт. Flash-Память - Компьютеры и периферийные устройства

<span Verdana",«sans-serif»">

<span Verdana",«sans-serif»">

<span Verdana",«sans-serif»">

<span Verdana",«sans-serif»">

<span Verdana",«sans-serif»">

<span Verdana",«sans-serif»">

<span Verdana",«sans-serif»">

<span Verdana",«sans-serif»">

<span Verdana",«sans-serif»">

<span Verdana",«sans-serif»">

<span Verdana",«sans-serif»">

<span Verdana",«sans-serif»">

<span Verdana",«sans-serif»">

<span Verdana",«sans-serif»">

<span Verdana",«sans-serif»">

<span Verdana",«sans-serif»">

<span Verdana",«sans-serif»">

<span Verdana",«sans-serif»">

<span Verdana",«sans-serif»">

<span Verdana",«sans-serif»">

<span Verdana",«sans-serif»">Ог л а в л е н и е:

Спецификация USB……………………………………………………………………………………3

Создатели……………………………………………………………………………………………….3

Работа USB……………………………………………………………………………………………..3

Виды периферийного оборудования, которые поддерживает USB………………………………...4

Программное обеспечение, которое нужно для работы USB……………………………………….4

Значение USBдля поставщиков систем и периферии………………………………………………4

Применение USB при наличие двух систем, напримерноутбука и настольного компьютера…..5

Возможность увеличения длины соединения устройствчерез шину USB до 50-200 метров (например, используя оптоволокно)………………………………………………………………….6

Разница между соединителями серии «A» и«B»…………………………………………………….6

Разница между основным хабом и обычным с точки зренияаппаратной реализации и программного обеспечения……………………………………………………………………………7

Технология USB 2.0……………………………………………………………………………………7

Флэш-память……………………………………………………………………………………………25

Compact Flash…………………………………………………………………………………………...26

SmartMedia………………………………………………………………...……………………………27

MultiMediaCard…………………………………………………………………………………………27       

Secure Digital……………………………………………………………………………………………28

<img src="/cache/referats/18200/image001.gif" v:shapes="_x0000_s1316">MemoryStick……………………………………………………………………………………………28

Считыватели……………………………………………………………………………………………29

Внешниесчитыватели          …………………………………………………………………………………29

Внутренниесчитыватели………………………………………………………………………………30

Считыватели –переходники………………………………………………………………….30

Список использованных материалов………………………………………………………...31

<span Verdana",«sans-serif»;color:black">

<span Verdana",«sans-serif»;color:black">

<span Verdana",«sans-serif»;color:black">

<span Verdana",«sans-serif»;color:black">

<span Verdana",«sans-serif»; color:black">

<span Verdana",«sans-serif»; color:black">

<span Verdana",«sans-serif»; color:black">

<span Verdana",«sans-serif»; color:black">Спецификация

USB.

<span Verdana",«sans-serif»; color:black">Спецификация периферийной шины USB разработана лидерамикомпьютерной и телекоммуникационной промышленности — Compaq, DEC, IBM, Intel,Microsoft, NEC и Northern Telecom — для подключения компьютерной периферии внекорпуса машины по стандарту plug'n'play, в результате отпадает необходимость вустановке дополнительных плат в слоты расширения и переконфигурированиисистемы. Персональные компьютеры, имеющие шину USB, позволяют подключатьперифери

йные устройства иосуществляют их автоматическое конфигурирование, как только устройствофизически будет присоединено к машине, и при этом нет необходимостьперезагружать или выключать компьютер, а так же запускать программы установки иконфигурирования. Шина USB позволяет одновременно подключать последовательно до127 устройств, таких, как мониторы или клавиатуры, выполняющие рольдополнительно подключенных компонентов, или хабов (т.е. устройство, черезкоторое подключается еще несколько).

<span Verdana",«sans-serif»;color:black">Создатели.

<span Verdana",«sans-serif»; color:black">USB была разработана группой из семи компаний, которые виделинеобходимость во взаимодействии для обеспечения дальнейшего роста и развитиярасцветающей индустрии интегрированных компьютеров и телефонии. Эти семькомпаний, продвигающие USB, следующие: Compaq, Digital Equipment Corp, IBM PCCo., Intel, Microsoft, NEC и Northern Telecom.

<span Verdana",«sans-serif»;color:black">Работа

USB.

<span Verdana",«sans-serif»; color:black">USB определяет, добавлено устройство или отключено, благодарясвоей разумности, обеспечиваемой основной системой. Шина автоматическиопределяет, какой системный ресурс, включая программный драйвер и пропускнуюспособность, нужен каждому периферийному устройству и делает этот ресурсдоступным без вмешательства пользователя. Владельцы компьютеров, оснащенныхшиной USB имеют возможность переключать совместимые периферийные устройства,так же просто, как они вкручивают новую лампочку в лампу.

<span Verdana",«sans-serif»;color:black">Видыпериферийного оборудования, которые поддерживает USB.

<span Verdana",«sans-serif»; color:black">Вы знаете эти устройства: телефоны, модемы, клавиатуры, мыши,устройства чтения CD ROM, джойстики, ленточные и дисковые накопители, сканеры ипринтеры,

MP3-плееры и флаш-драйвы. Скорость прокачки в 480 мегабит/секундупозволяет подключать через USB все современноепоколение периферийных устройств, включая аппаратуру для обработки видео данныхформата MPEG-2, перчатки для управления виртуальными объектами и дигитайзеры.Также, с ожиданием большого роста в области интеграции компьютеров и телефонии,шина USB может выступать в качестве интерфейса для подключения устройствЦифровой сети с интегрированными услугами (ISDN) и цифровых устройств PrivateBranch eXchange (PBX), позволяющих подключать большое количество телефонов кнебольшому количеству линий связи.

<span Verdana",«sans-serif»;color:black">Программноеобеспечение, которое нужно для  работыUSB.

<span Verdana",«sans-serif»; color:black">Операционная система Windows 95 (начиная с версии OSR 2.1,выпущенной 29 октября 1996г.) поставляется уже со встроенными драйверами,которые позволяет Вашему персональному компьютеру распознавать USB периферию. Врезультате, Вам не нужно покупать или инсталлировать дополнительное программноеобеспеченье для каждого нового периферийного устройства. Тем не менее, вместе сновой USB периферией вы получите дискету с новыми драйверами. Однако, не всетак радужно — например, корректную работу принтера с интерфейсом USB способнаобеспечить только OC Windows 98 и выше.

<span Verdana",«sans-serif»;color:black">ЗначениеUSB для поставщиков систем и периферии.

<span Verdana",«sans-serif»; color:black">Совместимость USB строится на основе технологически целостной иоткрытой спецификации, которая удовлетворяет потребностям потребителей в легкорасширяемых компьютерах. В свою очередь, для поставщиков и реселлеровкомпьютеров, периферии и программного обеспечения, совместимость USB принесетприбыль, за счет использования новых методов маркетинга:

·<span Times New Roman"">                   

«Готовая платформа» позволяет логично связать аппаратноеи программное обеспечение для совместной поставки покупателю.

·<span Times New Roman"">                   

USB может снизить риск возможной несовместимости периферийного ипрограммного обеспечения, поставляемого с компьютерами, за счет поставкиготовых систем по ключ, которые удовлетворяют требованиям специализированныхрыночных ниш.

·<span Times New Roman"">                   

USB-совместимая периферия может предложить частным и корпоративнымпокупателям больший выбор оборудования, без страха снижения функциональных возможностейаппаратных средств.

·<span Times New Roman"">                   

Реселлеры получают большую гибкость в подборе аппаратуры и готовыхсистем, для стимуляции покупательского спроса, за счет возможностикомбинирования комплектов поставляемой периферии, без опасений, что что-то счем-то не будет работать в паре.

·<span Times New Roman"">                   

USB может обеспечить поставщикам периферии дополнительную выгоду, за счетпоставки нового оборудования для систем, использующих технологию MMX™.

·<span Times New Roman"">                   

USB может помочь поставщикам снизить их затраты на разработки, чтов свою очередь позволит им устанавливать новые, более конкурентоспособные,цены.

<span Verdana",«sans-serif»;color:black">Применение USB при наличие двух систем,например ноутбука и настольного компьютера.

<span Verdana",«sans-serif»; color:black">Применение маленького адаптера, который будет определен в качествеустройства для каждой USB системы, которая входит в соединение. Два USBконтроллера периферии с общим буфером памяти будет наиболее оптимальнымрешением, стоимость которого не должна превысить $50. Корпус адаптера можетвыгл

ядеть, как маленькаякапля в середине кабеля или, может быть, небольшое утолщение, расположенное наодном из его концов. Кабель, подобный описанному, сможет выполнять так же ифункции хаба, всего лишь за небольшую дополнительную плату, а это уже гораздоболее ценный продукт.

<span Verdana",«sans-serif»; color:black">Возможность увеличения длины соединения устройств через шину USBдо 50-200 метров (например, используя оптоволокно).

<span Verdana",«sans-serif»; color:black">Периферийный интерфейс USB предназначен для настольных систем, арасстояние в 200 метров, похоже, соответствует очень большему столу. Многиекомпании, входящие в сообщество внедрения USB, уже долгое время обсуждаютпроблему применения шины на больших расстояниях и думают о создании продуктов,которые позволили бы сделать это возможным. Устройство расширения выглядит какдва хаба для шины USB, однако использует другие протоколы (например, для оптоволокна)между точками соединения кабеля. На каждом конце электрический сигнал в USBдолжен быть транслирован в или из сигнала для длинных расстояний. Для того, чтобы все это стало возможным, необходимо решить вопросы, связанные с протоколомпередачи пакетов данных и временными задержками, которые должны быть совместимыи соответствовать спецификации USB.

<span Verdana",«sans-serif»; color:black">Разница между соединителями серии «A» и «B».

<span Verdana",«sans-serif»; color:black">Коннекторы серии «A» разработаны для всех устройств USB,и являются разъемом для периферии и гнездом для персонального компьютера. Вбольшинстве случаев, кабель USB должен быть встроен в периферийное устройство.Это снижает стоимость соединителей, избавляет от несовместимости, возможной вслучае разного сопротивления кабелей, и упрощает действия пользователей поподключению. Однако в некоторых случаях встроенный кабель нельзя использовать.Хорошим примером могут служить очень большие и тяжелые устройства, плохосочетатающиеся с тонким кабелем, который нельзя удалить, а так же устройства,подключаемые только изредка, которые интенсивно используются, когда не являютсяподключенными. Для таких случаев и были созданы коннекторы серии «B».Две серии коннекторов различаются внешне, это сделано для предотвращениясоединений, которые бы могли нарушить топологию архитектуры USB.

<span Verdana",«sans-serif»;color:black">Разницамежду основным хабом и обычным с точки зрения аппаратной реализации ипрограммного обеспечения.

<span Verdana",«sans-serif»; color:black">Все хабы совершенно одинаковы с точки зрения программногообеспечения (кроме разницы, как устройств имеющих питание и нет). Основной хаб(или корневой), это просто первый хаб, обнаруженный при нумерации. Во многихреализациях основной хаб может быть интегрирован в ту же микросхему, что иосновной контроллер, это позволяет снизить стоимость.

Технология USB 2.0

Следующийгод, по прогнозам аналитиков, должен стать переломным в пользу нового(относительно) USB 2.0. А ведь многие еще и с первым-то незнакомы. Скорости скоторой производители «компьютерных железяк» разрождаются новымитворениями можно только удивляться. <img src="/cache/referats/18200/image001.gif" v:shapes="_x0000_s1183">

Бедняжкапользователь в таком огромном потоке высокотехнологичных устройств частотеряется, и многие технологии остаются за гранью его внимания. Так вот и шинаUSB, какой бы новой многим она ни казалась, — технология в возрасте.Десятилетний юбилей не за горами. Жизнь ее началась в далеком 1995 году, когдамногие компании, стремясь следовать провозглашенному принципу Plug'n'Playстремились создать нечто, позволяющее сделать процедуру добавления новыхустройств в систему настолько простой, насколько это вообще возможно, да и ктому же универсальное, пригодное для большого числа разного вида устройств. Этаидея объединила лидеров компьютерной и телекоммуникационной промышленности влицах Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC и Northern Telecom. Мы же простыепользователи, с трепетом ожидали окончания разработок.

Ведьесли новая технология действительно будет работать, то это позволит забыть опроблеме постоянной нехватки коммуникационных портов, с которой в те годыблагодаря значительно увеличившейся доступности периферии многим уже довелосьстолкнуться.

Чтож. Их мучения не прошли даром. И хотя поначалу внедрение шло с очень большимскрипом, сегодня сотни миллионов компьютеров по всему миру оснащены шиной USB,а периферийных устройств с этим интерфейсов всех не перечесть: от мышек иклавиатур до жестких дисков, приводов для записи CD и DVD и др.

Причинойскрипа при внедрении был замкнутый круг: естественно, что новая шина должнабыла поддерживаться операционной системой, а Windows 95 этим похвастаться немогла. Microsoft не горела желанием работать не пойми для чего — устройства сUSB интерфейсом можно было пересчитать едва ли не на пальцах, а в производителиаппаратного обеспечения в свою очередь не хотели делать устройства для неподдерживающейся популярной ОС шины.

Выходобновлений OSR2.1 не сильно изменил ситуацию, так как сделано все было в немчерез пень-колоду (кстати, а в NT системах она так и не появилась. до Windows2000). Основная поддержка была со стороны компаний производителей систем исистемных компонентов <img src="/cache/referats/18200/image001.gif" v:shapes="_x0000_s1184"> — для них это было источником прибыли(по данным аналитиков Dataquest объем продаж систем с USB должен был составитьв 1997 году 30 млн штук и в 1998 все продаваемые компьютеры должны были бытьоснащены этой шиной (возможно так и было, но не у нас:-))), и, потом, товарищиверили, что взойдет она, звезда пленительного счастья.

Пустьне сегодня, завтра, но взойдет. Так и случилось. Переломным моментом в историиUSB стал выход Windows 98: появилась поддержка, начался выпуск устройств, итехнология начала свое существование не только у разработчиков, но и упользователей, кстати, многие из которых относят появление именно к этомумоменту.

СегодняUSB — это очень популярная универсальная последовательная шина. Предназначенадля легкого подключения различного вида устройств это клавиатуры, мыши,джойстики, колонки, модемы, мобильные телефоны, ленточные, дисковые, оптическиеи магнитооптические накопители, флэш-диски, сканеры и принтеры, дигитайзеры,словом все, что подключается к ПК. Также, с ожиданием большого роста в областиинтеграции компьютеров и телефонии, шина USB может выступать в качествеинтерфейса для подключения устройств цифровой сети с интегрированными услугами(ISDN) и цифровых устройств Private Branch eXchange (PBX).

Пропускнойспособности в 480 Мбит/с в версии 2.0 достаточно для удовлетворенияпотребностей всех этих применений в полной мере. Добавление устройств больше несопряжено с установкой дополнительных адаптеров, выполнением сложногоконфигурирования, ручным инсталлированием дополнительного программногообеспечения: система автоматически определяет, какой ресурс, включаяпрограммный драйвер и пропускную способность, нужен каждому периферийномуустройству и делает этот ресурс доступным без вмешательства пользователя.Популярная периферия сегодня доступна в вариантах с USB гораздо чаще, чем сдругими.

Существовавшейраньше разницы в цене в 10-15-20 долларов (автор помнит как 5 лет назадприобретая сканер переплачивал 20 долларов за USB модель) и заоблачных цен навнешние USB-контроллеры нет, более того, уже давно USB-контроллеры интег<img src="/cache/referats/18200/image001.gif" v:shapes="_x0000_s1189">рируются в чипсеты материнских плат,и пользователь получает их в свое распоряжение практический задаром. USB вышелв массы и нужно констатировать тот факт, что COM LPT и PS/2 порты медленноумирают. Что ж. Давно пора была избавиться от многочисленных пережитковпрошлого. Это та красивая внешняя сторона, которой USB обращена к пользователю.

Наверноемногие слышали о том что USB шина позволяет подключать до 127 устройств. И втоже время на задней стенке обычно находится 2 или 4 порта. И у многихнаверняка возник вопрос — нас обманули, на нас сэкономили (меньше портов — дешевле система. Хотя… 127 портов разместить на задней панели… Даже представитьсложно) или что-то еще. Оказывается дело все в том, что шина USB позволяет многоуровневоекаскадирование. Наглядно это объясняет следующий рисунок:

<span Verdana",«sans-serif»"> <img src="/cache/referats/18200/image002.jpg" v:shapes="_x0000_i1025">

Такмы выходим на первую архитек<img src="/cache/referats/18200/image001.gif" v:shapes="_x0000_s1315">турную особенность шины USB: еелогическая топология — многоуровневая звезда.

<span Verdana",«sans-serif»"> <img src="/cache/referats/18200/image003.jpg" v:shapes="_x0000_i1026">

Самымверхним уровнем является ко<img src="/cache/referats/18200/image001.gif" v:shapes="_x0000_s1191">рневой концентратор, который обычносовмещается с USB контроллером. Если функции контроллера понятны, токонцентратор — устройство для периферийных интерфейсов не привычное. В данномслучае его функция такая же, что и концентраторов сетей передачи данных — добавление новых портов для подключения большего числа устройств. Ничегобольшего, чем просто разветвитель.

Ккорневому концентратору могут быть подключены либо устройства, либо ещеконцентраторы, для увеличения числа доступных портов. Допускается организациядо пяти уровней. Концентратор может быть выполнен в виде отдельного устройства,либо быть встроенным в какое-то другое. С этой точки зрения устройстваподключаемые к USB можно подразделить на функциональные устройства, т.е. текоторые выполняют какую-то конкретную функцию и не берут на себя никакихдополнительных задач (например, мыши) устройства-концентраторы в чистом видевыполняющие только функцию только разветвления, и совмещенные (комбинированные)устройства, т.е.<img src="/cache/referats/18200/image001.gif" v:shapes="_x0000_s1192"> имеющие в своем составе концентратор,расширяющие набор портов и позволяющие подключать другие устройства (в качественаиболее часто встречающихся примеров можно назвать мониторы, позволяющие поUSB осуществлять настройку параметров, и обычно имеющих еще несколькодополнительные порты, для подключения других устройств или клавиатуры, сразъемами для подключения мышей).

Обратитевнимание, на то, что на пятом уровне комбинированное устройство использоватьсяне может. Кроме того отдельно стоит упомянуть о хосте, являющемся скореепрограммно-аппаратным комплексом, нежели просто устройством. Физическаятопология шины — звезда

<span Verdana",«sans-serif»"> <img src="/cache/referats/18200/image004.jpg" v:shapes="_x0000_i1027">

Этообъясняется тем, что каждый концентратор обеспечивает прозрачно для хостасоединение с устройством.

Аотношения клиентского программного обеспечения и USB устройств вообще сказка. Вотличие от привычных старых интерфейсов, где взаимодействие можно было (инужно) осуществлять обращаясь к устройству по конкретным физическим адресампамяти и портам ввода вывода, USB предоставляет для взаимодействия программныйинтерфейс и только его, позволяя клиентскому ПО существовать <img src="/cache/referats/18200/image001.gif" v:shapes="_x0000_s1193">в отрыве от конкретного подключенногок шине устройства и его конфигурации. Для клиентской программы USB — это лишьнабор функций.

Всеклассы устройств уже были упомянуты. Теперь можно о каждом поговорить немногоподробнее.

Хост.Как уже было сказано ранее,программно-аппаратный комплекс.

Вобязанности хоста входит:

·<span Times New Roman"">                   

Слежениеза подключением и отключением устройств

·<span Times New Roman"">                   

Организацияуправляющих потоков между USB-устройством и хостом.

·<span Times New Roman"">                   

Организацияпотоков данных между USB-устройством и хостом

·<span Times New Roman"">                   

Контрольсостояния устроств и ведение статистики активности

·<span Times New Roman"">                   

Снабжениеподключенных устройств электропитанием

Аппаратнойчастью является хост контроллер — посредник между хостом и устройствами нашине.

Программныефункции (перечисление устройств и их кон<img src="/cache/referats/18200/image001.gif" v:shapes="_x0000_s1194">фигурирование, управлениеэнергопотреблением, процессами передачи, устройствами на шине и самой шиной)возложены на операционную систему. Первой популярной операционной системой, вкоторой поддержка USB реализована была в полном объеме стала Windows 98 SecondEdition. Некоторые устройства могут быть работоспособными и под более раннимиверсиями (98 без SE, и изредка 95), но далеко не все и не всегда.

Концентратор(хаб). Позволяетмножественные подключения к одному порту, создавая дополнительные порты. Каждыйхаб имеет один восходящий порт, предназначенный для подключения к имеющемуся вналичии свободному порту, и несколько нисходящих, к которым могут бытьподключены или снова концентраторы, или конечные устройства, либо совмещенныеустройства.

<span Verdana",«sans-serif»"> <img src="/cache/referats/18200/image005.gif" v:shapes="_x0000_i1028">

Хабдолжен следить за подключением и отключением устройств, уведомляя хост обизменениях, управлять питанием портов. В концентраторе стандарта USB 2.0 можновыделить 3 функциональных блока: контроллер, повторитель, транслятортранзакций. Контроллер отвечает за соединения с хостом. Понятие повторитель вUSB несколько отличается от принятого в сетях передачи данных. Его обязанность- соединять входной и какой-то нужный из выходных портов. Транслятор транзакцийпоявился лишь в USB 2.0 и нужен, как всегда, из соображений совместимости спредыдущими версиями. Вкратце его суть в том, что бы обеспечивать максимальнуюскорость соед<img src="/cache/referats/18200/image001.gif" v:shapes="_x0000_s1195">инения с хостом. Подключенное квысокоскоростному (USB 2.0) порту старое медленное (USB 1.1) устройство съедалобы значительную часть времени, а следовательно и полезной пропускнойспособности шины, ведя обмен с хостом на низкой скорости (почему так происходитмы выясним позже при рассмотрении механизма обмена данными хост-устройство).Как метод борьбы транслятор транзакций буферизирует поступающий с медленногопорта кадр, а затем на максимальной скорости передает его хосту, или жебуферизирует получаемый на максимальной скорости кадр от хоста, передавая его затемустройству на меньшей, приемлемой для него скорости. Помимо разветвления итрансляции транзакций хаб должен осуществлять конфигурирование портов ислежение за корректным функционированием подключенных к ним устройств. Нужносказать также, что при использовании старых и новых концентраторов вместевозможно создание неоптимальных с точки зрения производительности конфигураций.Для того что бы избежать создания узких мест в своей цепи, подключайтенизкоскоростные устройства к низкоскоростным хабам, которые в свою очередьделайте последними уровнями ветвления и не подключайте их в серединувысокоскоростной цепочки.

<span Verdana",«sans-serif»">

Функциональноеустройство. С точкизрения USB, устройство — это набор конечных точек с которыми возможен обменданными. Число и функции точек зависят от устройства и выполняемых им функций,и определяются при производстве. В обязательном порядке присутствует точка сномером 0 — для контроля состояния устройства и управления им. До осуществленияконфигурирования устройства через точку 0 остальные каналы не доступны. Каждаяконечная точка устройства описывается следующими параметрами:

·<span Times New Roman"">                   

Частотойобращения к шине и требованиями к задержкам

·<span Times New Roman"">                   

Необходимойполосой пропускания

·<span Times New Roman"">                   

Номеромконечной точки

·<span Times New Roman"">                   

Требованиямик обработке ошибок

·<span Times New Roman"">                   

Максимальнымразмером кадра который может быть принят или послан.

·<span Times New Roman"">                   

Типомподдерживаемой передачи данных

·<span Times New Roman"">                   

Направлениемосуществления передачи между конечной точной и хостом.

Длянизкоскоростных (low-speed) устройств возможно существование до двухдополнительных точек; для full-speed устройств их число ограничивается лишьвозможностями протокола и может достигать 15-ти для ввода и 15-ти для вывода.

Вообщеконечная точка — это конец логического канала данных между хостом иустройством. В свою очередь канал — это логическое соединение между хостом иустройством. Так как конечных точек у устройства предусматривается несколько,то это означает, что обмен данными между хост-контроллером и устройством нашине может проихсодить по нескольким каналам, так называемый многоканальныйрежим. Полоса пропускания шины делиться между всеми установленными каналами. Враспоряжение шина USB может предоставить каналы следующих типов:

·<span Times New Roman"">                   

Каналысообщений. Являютсядвунаправленными каналами и служат, не трудно сообразить, для передачисообщений, имеющих строго определенный в спецификации формат, необходимый дляобеспечения надежной идентификации и передачи команд. Возникает канал приотсылке хостом запроса в устройства, и управляет передачей только хост. Каналысообщений используется для передач только управляющего типа (что такое смотримниже).

·<span Times New Roman"">                   

Потоковыеканалы. Являютсяоднонаправленными. В отличие от четко определенных сообщений не имеютопределенного закрепленного в стандарте формата, что означает возможностьпередачи данных любого вида. Эти передачи могут контролироваться нетолько хостом, но и устройством. Используется для передач данных типапрерывание, групповая пересылка, изохронная (смотрим ниже). В спецификации взависимости от типа передаваемых данных, предъявляемых требований к скоростиобработки, задержки доставки и т.п. определены следующие типы передач.

·<span Times New Roman"">                   

Управляющиепередачи.Используются для конфигурирования устройств во время подключения и выполнениядругих специфических функций над устройством, включая организацию новыхканалов.

·<span Times New Roman"">                   

Прерывания. Используются для спонтанных, ногарантированных передач с гарантированными скоростями и задержками.Используются обычно для передачи введенных данных от клавиатуры или сведений обизменении положения указателя мыши, в устройствах обратной связи, и.т.д

·<span Times New Roman"">                   

Групповаяпересылка.Используется для гарантированной передачи данных больших объемов безпредьявленных требований к скоростям и задержкам. Занимает под себя всюсвободную пропускную способность шины. В любой момент доступная полоса можетбыть урезана при необходимости осуществления передач других видов с болеевысоким приоритетом, или добавлена, при освобождении другими устройствами.Обычно такие передачи используется между принтерами, сканерами, накопителями идр.

·<span Times New Roman"">                   

Изохроннаяпередачи.Используются для потоковых передач данных в реальном времени. Резервируютопределенную полосу пропускания шины, гарантируют определенные величинызадержек доставки, но не гарантируют доставку (в случае обнаружения ошибкиповторной передачи не происходит. Передачи этого вида используются для передачиаудио и видео трафика.

Обменданными может осуществляться в трех скоростных режимах:

·<span Times New Roman"">                   

LowSpeed. Низкоскоростной режим. Скорость передачи составляет 1.5Мбит/с.

·<span Times New Roman"">                   

FullSpeed. Полноскоростной режим. Скорость передачи 12 Мбит/с.

·<span Times New Roman"">                   

HighSpeed. Высокоскоростной режим. Появился лишь в спецификации 2.0. Скоростьпередачи 480 Мбит/с.

Информацияпо шине передается пакетами. Всего их определено 4 вида:

·<span Times New Roman"">                   

Маркерныепакеты.

<span Courier New";mso-fareast-font-family:«Courier New»">o<span Times New Roman"">       

In- информируют USB устройство, что хост хочет читать данные из устройства

<span Courier New";mso-fareast-font-family:«Courier New»">o<span Times New Roman"">       

Out- информирует USB устройство, что хост хочет передавать данные в устройство

<span Courier New";mso-fareast-font-family:«Courier New»">o<span Times New Roman"">       

Setup- используются для обозначения начала управляющего типа передачи данных

<span Courier New";mso-fareast-font-family:«Courier New»;mso-ansi-language: EN-US">o<span Times New Roman"">       

SOF — пакеты начала кадра (Start of Frame Packets)

·<span Times New Roman"">                   

Пакетыданных.

<span Courier New";mso-fareast-font-family:«Courier New»">o<span Times New Roman"">       

Существуютдва типа пакетов данных — DATA0, DATA1, каждый из которых способен содержатьдо 1024 байтов данных. У высокоскоростных устройств для пакетов данныхопределены два других PID-a: DATA2 и MDATA.

·<span Times New Roman"">                   

Пакетыподтверждения.

<span Courier New";mso-fareast-font-family:«Courier New»">o<span Times New Roman"">       

ACK- подтверждение того, что пакет был успешно принят

<span Courier New";mso-fareast-font-family:«Courier New»">o<span Times New Roman"">       

NAK- информирует, что устройство в данный момент не может принимать либоотправлять данные. А в Interrupt транзакциях сообщает хосту, что устройство неимеет новых данных для передачи.

<span Courier New";mso-fareast-font-family:«Courier New»">o<span Times New Roman"">       

STALL- указывает, что устройство неспособно передавать или получать данные итребуется вмешательство хоста.

·<span Times New Roman"">                   

Специальные.

<span Courier New";mso-fareast-font-family:«Courier New»">o<span Times New Roman"">       

PRE- предшествует низкоскоростной передаче данных.

Устройствана шине USB делятся на вед<img src="/cache/referats/18200/image001.gif" v:shapes="_x0000_s1199">ущие и ведомые. Фактически, ведущихустройств на шине может быть только одно, и таковым является хост. Все передачиданных инициируются хостом в соответствии определенной временной программой.Функциональные устройства сами не могут инициировать передачу, а лишь отвечаютна запросы хоста. Обмен данными возможен только между хостом и устройством, ине возможен на прямую между устройствами подключенными к шине (это означает,что в принципе в первую очередь USB — это шина вывода. Позже мы поймем почему).Транзакции на USB шине состоят из двух-трех актов: посылки пакета маркера,определяющего, что будет следовать дальше (тип транзакции, адрес устройства иего конечную точку), пакета данных (опционально), и пакета статуса транзакции (дляподтверждения нормального выполнения операции или сообщения об ошибке).

Мыне станем опускаться в рассмотрении до уровня кадров и микрокадров, так как этосовсем не помешает понять нам общие принципы работа шина.

Физическиеканалы связи организуются концентраторами и соединительными проводами. Сконцентраторами мы уже почти разобрались ранее. Провод использующийся дляподключения USB устройств представляет собой экранированную витую пару. Длявысокоскоростных устройств предъявляются высокие требования к ее качеству.Низкоскоростные к этому элементу физического интерфейса относятся не критично,и без проблемно могут функционировать на неэкранированном невитом проводе.Всего в USB кабеле используется 4 проводов.

<span Verdana",«sans-serif»"> <img src="/

www.ronl.ru

Реферат flash-карты

скачать

Реферат на тему:

План:

Введение

USB-накопитель на флеш-памяти

Флеш-память (англ. flash memory) — разновидность твердотельной полупроводниковой энергонезависимой перезаписываемой памяти (ПППЗУ).

Она может быть прочитана сколько угодно раз (в пределах срока хранения данных, типично — 10–100 лет), но писать в такую память можно лишь ограниченное число раз (максимально — около миллиона циклов [1]). Распространена флеш-память, выдерживающая около 100 тысяч циклов перезаписи — намного больше, чем способна выдержать дискета или CD-RW.

Не содержит подвижных частей, так что, в отличие от жёстких дисков, более надёжна и компактна.

Благодаря своей компактности, дешевизне и низкому энергопотреблению флеш-память широко используется в цифровых портативных устройствах — фото- и видеокамерах, диктофонах, MP3-плеерах, КПК, мобильных телефонах, а также смартфонах и коммуникаторах. Кроме того, она используется для хранения встроенного программного обеспечения в различных устройствах (маршрутизаторах, мини-АТС, принтерах, сканерах, модемax), различных контроллерах.

Также в последнее время широкое распространение получили USB флеш-накопители («флешка», USB-драйв, USB-диск), практически вытеснившие дискеты и CD.

На конец 2008 года основным недостатком, не позволяющим устройствам на базе флеш-памяти вытеснить с рынка жёсткие диски, является высокое соотношение цена/объём, превышающее этот параметр у жестких дисков в 2–3 раза. В связи с этим и объёмы флеш-накопителей не так велики, но в этих направлениях ведутся работы. Удешевляется технологический процесс, усиливается конкуренция. Многие фирмы уже заявили о выпуске SSD-накопителей объёмом 256 ГБ и более. Например, в ноябре 2009 года компания OCZ предложила SSD-накопитель ёмкостью 1 ТБ и 1,5 млн циклов перезаписи.

Современные SSD-накопители базируются на многоканальных контроллерах, обеспечивающих параллельное чтение сразу из нескольких микросхем флеш-памяти. За счет этого их производительность выросла настолько, что ограничивающим фактором стала уже пропускная способность интерфейса SerialATA II.

1. Принцип действия

Программирование флеш-памяти

Стирание флеш-памяти

Флеш-память хранит информацию в массиве транзисторов с плавающим затвором, называемых ячейками (англ. cell). В традиционных устройствах с одноуровневыми ячейками (англ. single-level cell, SLC), каждая из них может хранить только один бит. Некоторые новые устройства с многоуровневыми ячейками (англ. multi-level cell, MLC; triple-level cell, TLC [2]) могут хранить больше одного бита, используя разный уровень электрического заряда на плавающем затворе транзистора.

1.1. NOR

В основе этого типа флеш-памяти лежит ИЛИ-НЕ элемент (англ. NOR), потому что в транзисторе с плавающим затвором низкое напряжение на затворе обозначает единицу.

Транзистор имеет два затвора: управляющий и плавающий. Последний полностью изолирован и способен удерживать электроны до 10 лет. В ячейке имеются также сток и исток. При программировании напряжением на управляющем затворе создаётся электрическое поле и возникает туннельный эффект. Часть электронов туннелирует сквозь слой изолятора и попадает на плавающий затвор. Заряд на плавающем затворе изменяет «ширину» канала сток-исток и его проводимость, что используется при чтении.

Программирование и чтение ячеек сильно различаются в энергопотреблении: устройства флеш-памяти потребляют достаточно большой ток при записи, тогда как при чтении затраты энергии малы.

Для стирания информации на управляющий затвор подаётся высокое отрицательное напряжение, и электроны с плавающего затвора переходят (туннелируют) на исток.

В NOR-архитектуре к каждому транзистору необходимо подвести индивидуальный контакт, что увеличивает размеры схемы. Эта проблема решается с помощью NAND-архитектуры.

1.2. NAND

В основе NAND-типа лежит И-НЕ элемент (англ. NAND). Принцип работы такой же, от NOR-типа отличается только размещением ячеек и их контактами. В результате уже не требуется подводить индивидуальный контакт к каждой ячейке, так что размер и стоимость NAND-чипа может быть существенно меньше. Также запись и стирание происходят быстрее. Однако эта архитектура не позволяет обращаться к произвольной ячейке.

Для обеспечения максимальной плотности (а, следовательно, и емкости), флеш-память, произведенная по технологии NAND, использует элементы минимальных размеров, и поэтому, в отличии от NOR-флеша допускает наличие сбойных ячеек (которые не должны использоваться), что усложняет работу с такой памятью. Кроме того, блоки памяти в NAND-флеш снабжаются CRC для проверки целостности.

NAND и NOR-архитектуры сейчас существуют параллельно и не конкурируют друг с другом, поскольку находят применение в разных областях. NOR - для простого хранения данных небольшого объема, NAND - для хранилищ максимального размера.

2. История

Флеш-память была изобретена инженером компании Toshiba Фудзио Масуокой в 1984 году. Название «флеш» было придумано также в Toshiba коллегой Фудзио, Сёдзи Ариидзуми, потому что процесс стирания содержимого памяти ему напомнил фотовспышку (англ. flash). Масуока представил свою разработку на IEEE 1984 International Electron Devices Meeting (IEDM), проходившей в Сан-Франциско, Калифорния. Intel увидела большой потенциал в изобретении и в 1988 году выпустила первый коммерческий флеш-чип NOR-типа.

NAND-тип флеш-памяти был анонсирован Toshiba в 1989 году на International Solid-State Circuits Conference. У него была больше скорость записи и меньше площадь чипа.

На конец 2008 года, лидерами по производству флеш-памяти являются Samsung (31% рынка) и Toshiba (19% рынка, включая совместные заводы с Sandisk). (Данные согласно iSuppli на Q4’2008).

Стандартизацией чипов флеш-памяти типа NAND занимается Open NAND Flash Interface Working Group (ONFI). Текущим стандартом считается спецификация ONFI версии 1.0[3], выпущенная 28 декабря 2006 года. Группа ONFI поддерживается конкурентами Samsung и Toshiba в производстве NAND-чипов: Intel, Hynix и Micron Technology.[4]

3. Характеристики

В основном объём чипа флеш-памяти измеряется от килобайт до десятков гигабайт.

В 2005 году Toshiba и SanDisk представили NAND-чипы объёмом 1 Гб[5], выполненные по технологии многоуровневых ячеек, где один транзистор может хранить несколько бит, используя разный уровень электрического заряда на плавающем затворе.

Компания Samsung в сентябре 2006 года представила 4-гигабайтный чип, выполненный по 40-нм технологическому процессу.[6]

В конце 2007 года Samsung сообщила о создании первого в мире MLC (multi-level cell) чипа флеш-памяти типа NAND, выполненного по 30-нм технологическому процессу с ёмкостью чипа 8 Гб. В декабре 2009 года компанией начато производство этой памяти, но объёмом 4 Гб (32 Гбит).[7]

В то же время, в декабре 2009 года, Toshiba заявила, что 64 Гб NAND память уже поставляется заказчикам, а массовый выпуск начался в первом квартале 2010 года.[8]

16 июня 2010 года Toshiba объявила о выпуске первого в истории 128 Гб чипа, состоящего из 16 модулей по 8 Гб. Одновременно с ним в массовую продажу выходят и чипы в 64 Гб.[9][10]

Для увеличения объёма в устройствах часто применяется массив из нескольких чипов. К 2007 году USB устройства и карты памяти имели объём от 512 Мб до 64 Гб. Самый большой объём USB-устройств составлял 4 терабайта.

В 2010 году Intel и Micron сообщили об успешном совместном освоении выпуска 3-битной (TLC) флеш-памяти типа NAND с использованием норм 25-нм техпроцесса [2].

В апреле 2011 года Intel и Micron объявили о разработке MLC NAND флэш-чипа емкостью 8 Гбайт (64 Гбит), произведенного по технологии 20 нм. Первый 20-нм NAND чип имеет площадь 118 мм2, что на 30-40% меньше, чем у доступных в настоящее время 25-нм чипов на 8 Гбайт. Согласно данным от разработчиков, новинка обеспечивает такую же производительность и надежность, как и предыдущее 25-нм поколение, повысив плотность размещения. Массовое производство данного чипа начнется во второй половине 2011 года. Конечных продуктов на базе новых 20-нм флэш-чипов не стоит ожидать до 2012 года[11].

4. Файловые системы

Основное слабое место флеш-памяти — количество циклов перезаписи. Ситуация ухудшается также в связи с тем, что операционные системы часто записывают данные в одно и то же место. Часто обновляется таблица файловой системы, так что первые секторы памяти израсходуют свой запас значительно раньше. Распределение нагрузки позволяет существенно продлить срок работы памяти.

Для решения этой проблемы были созданы специальные файловые системы: exFAT для Microsoft Windows и JFFS2[12] и YAFFS[13] для GNU/Linux.

USB флеш-носители и карты памяти, такие, как Secure Digital и CompactFlash, имеют встроенный контроллер, который производит обнаружение и исправление ошибок и старается равномерно использовать ресурс перезаписи флеш-памяти[14]. На таких устройствах не имеет смысла[15] использовать специальную файловую систему — для лучшей совместимости и производительности (с учётом специфики работы контроллера) применяется широко распространённая FAT.

5. Применение

Флеш-карты разных типов (спичка для сравнения масштабов)

Флеш-память наиболее известна применением в USB флеш-накопителях (англ. USB flash drive). В основном применяется NAND-тип памяти, которая подключается через USB по интерфейсу USB mass storage device (USB MSD). Данный интерфейс поддерживается всеми современными операционными системами.

Благодаря большой скорости, объёму и компактным размерам USB флеш-накопители полностью вытеснили с рынка дискеты. Например, компания Dell с 2003 года решила прекратить выпуск компьютеров с дисководом гибких дисков.[16]

В данный момент выпускается широкий ассортимент USB флеш-накопителей, разных форм и цветов. На рынке присутствуют флешки с автоматическим шифрованием записываемых на них данных. Наиболее известными являются Kingston DataTraveler 5000, Kingston DataTraveller Vault, Ironkey S200, SanDisk Extreme Contour.

Есть специальные дистрибутивы GNU/Linux и версии программ, которые могут работать прямо с USB носителей, например, чтобы пользоваться своими приложениями в интернет-кафе.

Технология ReadyBoost в Windows Vista и Windows 7 способна использовать USB флеш-накопитель или специальную флеш-память, встроенную в компьютер, для увеличения быстродействия.[17]

На флеш-памяти также основываются карты памяти, такие как Secure Digital (SD) и Memory Stick, которые активно применяются в портативной технике (фотоаппараты, мобильные телефоны). Флеш-память занимает большую часть рынка переносных носителей данных.

NOR-тип памяти чаще применяется в BIOS и ROM-памяти устройств, таких, как DSL-модемы, маршрутизаторы и т. д. Флеш-память позволяет легко обновлять прошивку устройств, при этом скорость записи и объём для таких устройств не так важны.

По состоянию на 2010 год, применение флеш памяти ограничивалось высокой ценой и меньшим, по сравнению с жёсткими дисками, сроком службы, из-за ограниченного количества циклов перезаписи. Замена жесткого диска на флеш-память экономически оправданна только в недорогих устройствах, где нет повышенных требований к долговечности и большому объему записываемой информации.[источник не указан 124 дня] Например, в XO-1, «ноутбуке за 100 $», который активно разрабатывается для стран третьего мира, вместо жёсткого диска будет использоваться флеш-память объёмом 1 Гб[18].

6. Типы карт памяти

Существуют несколько типов карт памяти, используемых в портативных устройствах:

CF (Compact Flash): карты памяти CF являются старейшим стандартом карт флеш-памяти. Первая CF карта была произведена корпорацией SanDisk в 1994 году. Этот формат памяти очень распространён. Чаще всего в наши дни он применяется в профессиональном фото- и видео-оборудовании, так как ввиду своих размеров (43×36×3,3 мм) слот расширения для Compact Flash-карт физически проблематично разместить в мобильных телефонах или MP3-плеерах. Зато ни одна карта не может похвастаться такими скоростями, объемами и надежностью, как CF. Mаксимальный объём карт формата Compact Flash достиг размера в 128 Гбайт, а скорость передачи данных увеличена до 100 Мбайт/с.

MMC (Multimedia Card): карта в формате MMC имеет небольшой размер — 24×32×1,4 мм. Разработана совместно компаниями SanDisk и Siemens. MMC содержит контроллер памяти и обладает высокой совместимостью с устройствами самого различного типа. В большинстве случаев карты MMC поддерживаются устройствами со слотом SD.

RS-MMC (Reduced Size Multimedia Card): карта памяти, которая вдвое короче стандартной карты MMC. Её размеры составляют 24×18×1,4 мм, а вес — около 6 г, все остальные характеристики не отличаются от MMC. Для обеспечения совместимости со стандартом MMC при использовании карт RS-MMC нужен адаптер. DV-RS-MMC (Dual Voltage Reduced Size Multimedia Card): карты памяти DV-RS-MMC с двойным питанием (1,8 и 3,3 В) отличаются пониженным энергопотреблением, что позволит работать мобильному телефону немного дольше. Размеры карты совпадают с размерами RS-MMC, 24×18×1,4 мм. MMCmicro: миниатюрная карта памяти для мобильных устройств с размерами 14×12×1,1 мм. Для обеспечения совместимости со стандартным слотом MMC необходимо использовать переходник.

SD Card (Secure Digital Card): поддерживается фирмами SanDisk, Panasonic и Toshiba. Стандарт SD является дальнейшим развитием стандарта MMC. По размерам и характеристикам карты SD очень похожи на MMC, только чуть толще (32×24×2,1 мм). Основное отличие от MMC — технология защиты авторских прав: карта имеет криптозащиту от несанкционированного копирования, повышенную защиту информации от случайного стирания или разрушения и механический переключатель защиты от записи. Несмотря на родство стандартов, карты SD нельзя использовать в устройствах со слотом MMC.

SDHC (SD High Capacity, SD высокой ёмкости): Старые карты SD (SD 1.0, SD 1.1) и новые SDHC (SD 2.0) и устройства их чтения различаются ограничением на максимальную ёмкость носителя, 4 Гб для SD и 32 Гб для SDHC. Устройства чтения SDHC обратно совместимы с SD, то есть SD-карта будет без проблем прочитана в устройстве чтения SDHC, но в устройстве SD карта SDHC не будет читаться вовсе. Оба варианта могут быть представлены в любом из трёх форматов физических размеров (стандартный, mini и micro). miniSD (Mini Secure Digital Card): От стандартных карт Secure Digital отличаются меньшими размерами 21,5×20×1,4 мм. Для обеспечения работы карты в устройствах, оснащённых обычным SD-слотом, используется адаптер. microSD (Micro Secure Digital Card): являются на настоящий момент (2011) самыми компактными съёмными устройствами флеш-памяти (11×15×1 мм). Используются, в первую очередь, в мобильных телефонах, коммуникаторах и т. п., так как, благодаря своей компактности, позволяют существенно расширить память устройства, не увеличивая при этом его размеры. Переключатель защиты от записи вынесен на адаптер microSD-SD. Максимальный объём карты microSDHC, выпущенной SanDisk в 2010 году, равен 32 Гб.

Memory Stick Duo: данный стандарт памяти разрабатывался и поддерживается компанией Sony. Корпус достаточно прочный. На данный момент — это самая дорогая память из всех представленных. Memory Stick Duo был разработан на базе широко распространённого стандарта Memory Stick от той же Sony, отличается малыми размерами (20×31×1,6 мм).

Memory Stick Micro (M2): Данный формат является конкурентом формата microSD (по размеру), сохраняя преимущества карт памяти Sony.

xD-Picture Card: используются в цифровых фотоаппаратах фирм Olympus, Fujifilm и некоторых других.

Примечания

  1. Александр Харьковский. Micron и Sun анонсировали флэш-память с миллионом циклов записи - www.3dnews.ru/news/micron_i_sun_anonsirovali_flesh_pamyat_s_millionom_tsiklov_zapisi/ 3DNews, 21 декабря 2008
  2. ↑ 12 iXBT.com :: Все новости :: Intel и Micron освоили выпуск 3-битной флэш-памяти типа NAND по нормам 25 нм - www.ixbt.com/news/all/index.shtml?13/64/42
  3. http://www.onfi.org/docs/ONFI_1_0_Gold.pdf - www.onfi.org/docs/ONFI_1_0_Gold.pdf
  4. http://www.onfi.org/onfimembers.html - www.onfi.org/onfimembers.html
  5. Веб-сайт Toshiba - www.toshiba.co.jp/about/press/2005_02/pr0802.htm  (англ.) 
  6. Samsung unveils 32Gb flash made from 40nm technology | Hardware — InfoWorld - www.infoworld.com/article/06/09/11/Samsung32gbflash_1.html
  7. Денис Борн. Intel и Micron на пути к лидерству в области NAND-технологий - www.3dnews.ru/news/intel_i_micron_na_puti_k_liderstvu_v_oblasti_link4 3DNews, 26 декабря 2009  
  8. Сайт 3Dnews - www.3dnews.ru/news/toshiba_vipustila_pervii_v_mire_64_gb_elink4 
  9. Веб-сайт Toshiba - www.toshiba.com/taec/Catalog/Family.do?subfamilyid=900116&familyid=7  (англ.) 
  10. Новостной портал сферы высоких технологий - www.electronista.com/articles/10/06/16/toshiba.128gb.link4  (англ.)  
  11. Веб-сайт журнала Железо - www.xard.ru/post/20519/default.asp
  12. ELJonline:Flash Filesystems for Embedded Linux Systems — Linux For Devices Articles — Linux for Devices - www.linuxdevices.com/articles/AT7478621147.html
  13. Introducing YAFFS, the first NAND-specific flash file system — News — Linux for Devices - www.linuxdevices.com/articles/AT9680239525.html
  14. Анимированная иллюстрация выравнивания износа - lwn.net/Articles/428793/
  15. Поскольку контроллер приспособлен под размещение области метаданных FAT и обрабатывает соответствующий сегмент <a href="http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%BB%D0%B5%D1%88-%D0%BF%D0%B0%D0%BC%D1%8F%D1%82%D1%8C/a href"http://lwn.net/Articles/428584/" rel="nofollow">http://lwn.net/Articles/428584/">иначе, нежели остальные</a>.
  16. BBC NEWS | UK | R.I.P. Floppy Disk - news.bbc.co.uk/1/hi/uk/2905953.stm
  17. ReadyBoost — Using Your USB Key to Speed Up Windows Vista — Tom Archer’s Blog — Site Home — MSDN Blogs - blogs.msdn.com/tomarcher/archive/2006/04/14/576548.aspx
  18. One Laptop per Child (OLPC): Laptop Hardware > Specs - www.laptop.org/laptop/hardware/specs.shtml

wreferat.baza-referat.ru

Реферат - Современный уровень развития переносной флэш-памяти и USB-брелков

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Реферат

по дисциплине

«Информатика»

на тему:

«Современный уровень развития переносной флэш-памяти и USB-брелков»

Студент

Литвинов Е.В.

Липецк 2010

1. История появления

Прежде всего ответим на очень распространенный вопрос: откуда появилось название «флэшка»? Существует два основных перевода английского слова flash: «вспышка» (варианты «блеск», «яркий свет») и «короткий промежуток времени». На первый взгляд название вытекает именно из второго перевода. Оказывается, совсем наоборот. В далеком 1984 году сотрудник компании Toshiba Фудзио Масуоко разработал первый образец флэш-памяти EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM) — электрически программируемой стираемой памяти. Название flash-памяти дал коллега разработчика, отметив, что процесс стирания флэш-памяти напоминает ему фотовспышку (flash). Существует и другая версия, согласно которой flash-память получила свое название из-за быстрой скорости записи, которой характеризовалась вновь полученная память. Первый продукт на основе flash-памяти появился четырьмя годами позже — в 1988 году, а первый коммерческий образец — только в конце 2000 года. Первая USB флэш-карта имела объем 8 Мбайт. Сейчас подобный объем вызовет лишь усмешку, но тогда это была хорошая альтернатива единственному мобильному перезаписываемому носителю — 3,5-дюймовой дискете, которая использовалась повсеместно. После внедрения стандарта USB 2.0 флэш-карты постепенно наращивали свое присутствие на рынке и сегодня получили широкое распространение.

[http://softlab.pp.ua/article/323-sovremennye-usb-flyesh-karty.htmlСовременные USB флэш-карты » Лаборатория Софта — Бесплатные программы для компьютера Windows]

2. Виды “флэшек”

2.1 USB-флэш-память

USB-память — совершенно новый тип носителей на флэш-памяти, появившийся на рынке в 2001 г. По форме USB-память напоминает брелок продолговатой формы, состоящий из двух половинок — защитного колпачка и собственно накопителя с USB-разъемом (внутри него размещаются одна или две микросхемы флэш-памяти и USB-контроллер).

Работать с USB-памятью очень удобно — для этого не требуется никаких дополнительных устройств. Достаточно иметь под рукой ПК под управлением Windowsс незанятым USB-портом, чтобы за пару минут «добраться» до содержимого этого накопителя. В худшем случае вам придется установить драйверы USB-памяти, в лучшем — новое USB-уст-ройство и логический диск появятся в системе автоматически. Возможно, что в будущем USB-память станет основным типом устройств для хранения и переноса небольших объемов данных.

[http://arxitektura-pk.26320-004georg.edusite.ru/p111aa1.html Типы Flash-памяти]

2.1.1 Виды USB-флэшек

USB флэшки различаются по следующим версиям спецификации USB-разъемов:

-USB 1.0

-USB 1.1

-USB 2.0

-eSATA USB

-USB 3.0

2.1.1.1 USB 1.0 Спецификация выпущена в ноябре 1995 года. Технические характеристики:

-два режима передачи данных:

-режим с высокой пропускной способностью (Full-Speed) — 12 Мбит/с

-режим с низкой пропускной способностью (Low-Speed) — 1,5 Мбит/с

-максимальная длина кабеля для режима с высокой пропускной способностью — 5 м [1]

-максимальная длина кабеля для режима с низкой пропускной способностью — 3 м

-максимальное количество подключённых устройств (включая размножители) — 127

-возможно подключение устройств, работающих в режимах с различной пропускной способностью к одному контроллеру USB

-напряжение питания для периферийных устройств — 5 В

-максимальный ток, потребляемый периферийным устройством — 500 мА

2.1.1.2 USB 1.1

Спецификация выпущена в сентябре 1998 года. Исправлены проблемы и ошибки, обнаруженные в версии 1.0. Первая версия, получившая массовое распространение.

2.1.1.3 USB 2.0

Спецификация выпущена в апреле 2000 года.

USB 2.0 отличается от USB 1.1 введением режима Hi-speed.

Для устройств USB 2.0 регламентировано три режима работы:

Low-speed, 10—1500 Кбит/c

Full-speed, 0,5—12 Мбит/с

Hi-speed, 25—480 Мбит/с

2.1.1.4 USB 3.0

Окончательная спецификация USB 3.0 появилась в 2008 году. Созданием USB 3.0 занималиськомпании Intel, Microsoft, Hewlett-Packard, Texas Instruments, NEC и NXP Semiconductors.

В спецификации USB 3.0 разъёмы и кабели обновлённого стандарта физически и функционально совместимы с USB 2.0. Кабель USB 2.0 содержит в себе четыре линии — пару для приёма/передачи данных, плюс и ноль питания. В дополнение к ним USB 3.0 добавляет еще четыре линии связи (две витых пары), в результате чего кабель стал гораздо толще. Hовые контакты в разъемах USB 3.0 расположены отдельно от старых на другом контактном ряду. Теперь можно будет с лёгкостью определить принадлежность кабеля к той или иной версии стандарта, просто взглянув на его разъём. Спецификация USB 3.0 повышает максимальную скорость передачи информации до 4,8 Гбит/с — что на порядок больше 480 Мбит/с, которые может обеспечить USB 2.0.

Версия 3.0 может похвастаться не только более высокой скоростью передачи информации, но и увеличенной силой тока с 500 мА до 900 мА. Отныне пользователь может не только подпитывать от одного хаба большее количество устройств, но и сами устройства во многих случаях смогут избавиться от отдельных блоков питания.

[http://ru.wikipedia.org/wiki/USBUSB — Википедия]

2.1.1.5 eSATA Такие флэшки оказались быстрыми: скорость передачи данных достигала 90 Мбайт/с. На eSATA-флэшках обязательно присутствует разъем USB — через него флэш-карта получает питание от компьютера, поскольку через разъем eSATA оно не осуществляется. На деле это означает, что пользователю придется подключить флэшку сразу к двум разъемам. eSATA-флэшки не сильно повлияли на общее развитие компьютерной индустрии: разъем eSATA даже сейчас редко встречается на компьютерах пользователей. Тем не менее флэшка действительно становится универсальной: если есть разъем eSATA— прекрасно, вы получите большую скорость передачи данных, если же разъема eSATA нет — флэшка будет работать в обычном USB-режиме. Достоинства таких решений неоспоримы: универсальность и возможность передачи данных на большой скорости делают их незаменимыми, тем более что современные eSATA-флэшки не сильно отличаются по цене от USB-моделей, а мобильные компьютеры все чаще комплектуются еSАТА-разъемом.

[http://softlab.pp.ua/article/323-sovremennye-usb-flyesh-karty.htmlСовременные USB флэш-карты » Лаборатория Софта — Бесплатные программы для компьютера Windows]

2.2 Карты памяти

Карта памяти внешне представляет собой небольшую пластиковую коробочку, внутри которой находится микросхема флэш-памяти и (не во всех типах) контроллер памяти. Наружу выведены контакты интерфейса. Среди преимуществ карт памяти — компактный размер, устойчивость к внешним воздействиям, достаточное быстродействие. Среди недостатков — сравнительно высокая цена за единицу информации, ограниченное число циклов перезаписи (это характерно для всех устройств хранения информации, применяющих флэш- память).

2.2.1 Виды карт памяти

В настоящее время применяются следующие виды карт памяти:

-Compact Flash Type I (CF I)

-Compact Flash Type II (CF II)

-Memory Stick

-Secure Digital (SD)

-mini SD

-xD-Picture Card (xD)

-MultiMedia Card (MMC)

-RS-MMC

-Smart Media Card (SMC)

Все данные типы карт различаются по интерфейсу, типу использованной флэш-памяти, геометрическим размерам и т.д.

2.2.1.1 CompactFlash

Формат флэш-памяти, появился одним из первых. Формат разработан компанией SanDisk Corporation в 1994 году. Спецификацию для данного формата составляет Ассоциация CompactFlash. По мере развития технологий данный формат развивался. Вначале был выпущен CompactFlash Type II (ёмкость до 320 Мбайт, скорость чтения до 1,5 Мбайт/с, записи — 3 Мбайт/с), затем CompactFlash 2.0 или CF+ (скорость чтения достигла 8 Мбайт/с, записи — 6,6 Мбайт/с) и в конце 2004 года появилась третья версия стандарта (поддерживает режимы UDMA33 и UDMA66, скорость передачи данных увеличена до 66 Мбайт/с).Размеры карт CompactFlash составляют 42 мм на 36 мм, толщина составляет 3,3 мм, CompactFlash Type II — 5 мм. Карты CompactFlash Type I могут вставляться в слоты обоих типоразмеров, CompactFlash Type II — только в слот для CompactFlash Type II. CompactFlash обоих типоразмеров имеет 50-контактные разъёмы.

3.2.1.2 Memory Stick

Носитель информации на основе технологии флэш-памяти, созданный корпорацией Sony в октябре 1998 года. Модули памяти Memory Stick используются в видеокамерах, цифровых фотоаппаратах, персональных компьютерах, принтерах и других электронных устройствах различных фирм (преимущественно самой компании Sony). Существуютнесколькоразновидностеймодулейпамяти Memory stick, это Memory Stick, Memory Stick Pro, Memory Stick Duo, Memory Stick M2. В декабре 2006 Sony представила Memory Stick PRO-HG, высокоскоростной вариант MS PRO для использования в камерах с высоким разрешением. Все они различаются форм-фактором (размерами), однако, существуют специальные переходники для подкючения модулей одного вида в слот другого вида.

2.2.1.3 Secure Digital Memory Card (SD)

Портативная флэш-карта памяти, использующаяся вцифровых фотоаппаратах, мобильных телефонах и т. д.Разработана в 2001 году фирмой «San Disk» на основе MMC-карты. Размер 24×32x2,1 мм.Карта снабжена собственным контроллером и специальной областью, способной, в отличие от MMC, записывать информацию так, чтобы было запрещено незаконное чтение информации в соответствии с требованиями «Secure Digital Music Initiative», что и было закреплено в названии — «Secure Digital». SD использует специальный протокол записи, который недоступен обычным пользователям. В большинстве случаев SD можно заменить MMC-картой. Замена в обратном направлении обычно невозможна так как SD толще и может просто не войти в слот для MMC. Объём памяти может быть 8 МБ, 16 МБ, 32 МБ, 64 МБ, 128 МБ, 256 МБ, 512 МБ, 1 ГБ, 2 ГБ, 4 ГБ и 8ГБ.

2.2.1.4 MicroSD и MiniSD

Для миниатюрных приборов разработаны miniSD размером 20×21,5×1,4 мм и самая маленькая из всех карт — MicroSD (ранее известная как TransFlash) размером 11×15x1 мм. Карты MiniSD и MicroSD имеют адаптеры, при помощи которы их можно вставлять в любой слот для обычной SD-карты.

2.2.1.5 xD-Picture Card

Формат карт памяти. Был представлен в четвертом квартале 2002 года ибыстро стал популярным благодаря многочисленности моделей цифровых камер Olympus, Fuji и других, использующих этот формат. На данный момент максимальный объём карт памяти xD — 2 Гб (в 2007 году обещают представить объем 4 и 8). Размеры карты xD 20 мм? 25 мм? 1.78 мм, вес — 2,8 г. Основное отличие от большинства карт — отсутствие контроллера на самой карте. По этой причине xD имеет маленький размер и невыскокие скоростные показатели. Основными апологетами этого стандарта являются Olympus и Fuji, применяющие эти карты в своих цифровых фотоаппаратах. Никаких примуществ перед более широко распространёнными картами Secure Digital, кроме, возможно, размера, у них нет. Стоимость xD-карт в среднем вдвое больше стоимости SD-карт одного размера.

2.2.1.6 Multimedia Card (MMC)

Портативная флэш-карта памяти, использующаяся в цифровых фотоаппаратах, мобильных телефонах и т. д. Разработана в 1997 компаниями Siemens AG и Transcend. Размер 24?32?1,5 мм. В 2004 выпускается также в уменьшенном корпусе 24?18?1,5 мм — RS-MMC (англ. Reduced size MMC). С помощью простого механического адаптера карты RS-MMC можно использовать с оборудованием, рассчитанным на «полноразмерные» MMC. Выпускаются также Dual Voltage Reduced Size MMC (MMCmobile), которые могут работать не только на стандартном напряжении питания 3 В, но и на 1,8 В. MMC по большей части совместима с разработанной чуть позднее SD-картой и может использоваться вместо SD. В обратном направлении замена чаще всего невозможна, так как SD-карты толще MMC и просто механически могут не войти в слот для MMC-карты. MMC использует относительно простой открытый протокол передачи данных, поэтому, в отличие от Secure Digital, может быть использована в самодельных устройствах

2.2.1.7 RS-MMC, или Reduced Size Multimedia Card

Формат карт флэш-памяти, электрически совместимый с MMC, но меньшего размера, работающих под напряжении 3В. Так же существует DV RS-MMC или Dual-Voltage Reduced Size Multimedia Card, которые работают под напряжением 3В и 1.8В. Использование DV RS-MMC под напряжением 1.8В соответственно более экономно.

2.2.1.8 SmartMedia

Портативная флэш-карта памяти, созданная компанией Toshiba, и выпущенная на рынок в 1995 году — чтобы составить конкуренцию таким форматам, как MiniCard, CompactFlash, и PC Card. Изначально, SmartMedia называлась Solid State Floppy Disk Card (SSFDC) и провозглашалась наследником Floppy-дисков. Карта SmartMedia состоит из одного чипа NAND EEPROM, внутри тонкого пластикового корпуса(хотя некоторые карты большого объёма состоят из нескольких связанных чипов). Она была одной из самых маленьких и тонких (0.76 мм) из первых карт памяти, и при этом оставалась одной из самых дешёвых. В карте отсутствует контроллер памяти — ради снижения цены. Эта особенность явилась недостатком, потому что некоторые старые устройства нужно было перепрошивать для поддержки карт большего объёма.

[http://maxflash.net/faq-karty-pamyati/ FAQ_ Карты памяти _ Maxflash.net]

3. Устройство флэш памяти

Принципиальная схема построения устройства осталась неизменной с 1995 года, когда флэшки впервые начали производиться в промышленных масштабах. Если не углубляться в детали, USB флэш-карта состоит из трех ключевых элементов: • разъем USB — хорошо знакомый каждому разъем, представляющий собой интерфейс между флэшкой и компьютерной системой, будь то система персонального компьютера, мультимедийного центра или даже автомагнитолы; • контроллер памяти — очень важный элемент цепи. Осуществляет связь памяти устройства с разъемом USB и руководит передачей данных в обе стороны; • микросхема памяти — самая дорогая и важная часть USB флэш-карты. Определяет объем хранимой на карте информации, быстроту чтения/записи данных. Что может меняться в этой схеме? Принципиально ничего, но современная индустрия предоставляет несколько вариантов такой схемы; комбинация разъемов eSATA и USB, два разъема USB.

[http://softlab.pp.ua/article/323-sovremennye-usb-flyesh-karty.htmlСовременные USB флэш-карты » Лаборатория Софта — Бесплатные программы для компьютера Windows]

1 — USB-разъём; 2 — микроконтроллер; 3 — контрольные точки; 4 — микросхема флэш-памяти; 5 — кварцевый резонатор; 6 — светодиод; 7 — переключатель «защита от записи»; 8 — место для дополнительной микросхемы памяти.

4.Принцип действия

Флэш-память хранит информацию в массиве транзисторов с плавающим затвором, называемых ячейками (англ. cell). В традиционных устройствах с одноуровневыми ячейками (англ. single-level cell, SLC), каждая из них может хранить только один бит. Некоторые новые устройства с многоуровневыми ячейками (англ. multi-level cell, MLC; triple-level cell, TLC [2]) могут хранить больше одного бита, используя разный уровень электрического заряда на плавающем затворе транзистора.

5. Типы флeш памяти

5.1 NOR

В основе этого типа флэш-памяти лежит ИЛИ-НЕ элемент (англ. NOR), потому что в транзисторе с плавающим затвором низкое напряжение на затворе обозначает единицу.

Транзистор имеет два затвора: управляющий и плавающий. Последний полностью изолирован и способен удерживать электроны до 10 лет. В ячейке имеются также сток и исток. При программировании напряжением на управляющем затворе создаётся электрическое поле и возникает туннельный эффект. Часть электронов туннелирует сквозь слой изолятора и попадает на плавающий затвор. Заряд на плавающем затворе изменяет «ширину» канала сток-исток и его проводимость, что используется при чтении.

Программирование и чтение ячеек сильно различаются в энергопотреблении: устройства флэш-памяти потребляют достаточно большой ток при записи, тогда как при чтении затраты энергии малы.

Для стирания информации на управляющий затвор подаётся высокое отрицательное напряжение, и электроны с плавающего затвора переходят (туннелируют) на исток.

В NOR-архитектуре к каждому транзистору необходимо подвести индивидуальный контакт, что увеличивает размеры схемы. Эта проблема решается с помощью NAND-архитектуры.

5.2 NAND

В основе NAND-типа лежит И-НЕ элемент (англ. NAND). Принцип работы такой же, от NOR-типа отличается только размещением ячеек и их контактами. В результате уже не требуется подводить индивидуальный контакт к каждой ячейке, так что размер и стоимость NAND-чипа может быть существенно меньше. Также запись и стирание происходит быстрее. Однако эта архитектура не позволяет обращаться к произвольной ячейке.

NAND и NOR-архитектуры сейчас существуют параллельно и не конкурируют друг с другом, поскольку находят применение в разных областях хранения данных.

[http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%BB%D0%B5%D1%88-%D0%BF%D0%B0%D0%BC%D1%8F%D1%82%D1%8CФлэш-память — Википедия]

6. Способы организации записи информации в ячейку

Таких способов два — SLC и MLC, SLC (Single-level cell) — одноуровневая ячейка, то есть ячейка памяти, способная хранить 1 бит информации. MLC (Multi-level cell) — ячейка, которая хранит сразу несколько бит информации. Преимущества есть у обеих типов памяти: SLC характеризуется меньшим количеством ошибок, большей скоростью записи/чтения и большим временем жизни ячеек. Но из-за низкой плотности записи информации решения на базе SLC NAND-чипов памяти становятся ощутимо дороже, поэтому флэш-карты, основанные на такой памяти, выпускаются нечасто. Исключения составляют карты для профессиональной фотовидеотехники. MLC-память гораздо дешевле SLC-варианта, а кроме того, позволяет хранить большее количество информации, поэтому MLC-чипы используются в большинстве современных флэш-карт и почти во всех USB-флэшках.

7. Скорость и объем памяти

Основными характеристиками USB флэш-карт по праву считаются скорость и объем памяти. Эти два параметра издавна являются соперниками: так уж повелось, что карты с большим объемом памяти всегда работают медленнее аналогов с меньшим объемом памяти С чем была связана такая тенденция, сказать трудно: то ли контроллер не успевал правильно справляться с потоком данных, то ли сама память была тому виной. Так или иначе, но в последнее время мы постоянно получаем подтверждения тому, что скорость и объем памяти больше не враждуют и удачно уживаются вместе. Объем USB флэш-памяти всегда указан на упаковке, поскольку является ее основной характеристикой. Современные флэшки обладают объемом до 256 Гбайт, однако с покупкой горячих новинок стоит повременить. Оптимальный объем современной флэшки, по нашему мнению, на данный момент должен составлять 16-32 Гбайт. Чуть дороже мегабайт у флэшек на 64 Гбайт, но они тоже успели немного потерять в цене. А вот новинки объемом 128 и 256 Гбайт постигла участь, характерная для российского рынка в целом, — они продаются по завышенной цене. Однако покупать новики не стоит не только из-за высокой цены. В первых партиях компьютерных комплектующих часто попадаются неудачные экземпляры — это, увы, характерно и для флэшек. Производитель, стремясь побыстрее выпустить флэшку для большего объема, зачастую либо прибегает к наращиванию объема старых моделей, либо не проводит для флэшек необходимые испытания и отправляет их на прилавки «сырыми». Если величину объема памяти флэшки принято указывать на упаковке каждой модели, то скоростные характеристики зачастую не приводятся и пользователь не имеет возможности оценить потенциал покупки. Однако некоторые производители все же обозначают упаковку соответствующим маркером. Указывать скорость флэш-карт, в том числе и USB-флэшек, принято следующим образом: 150х, где х = 150 Кбайт/с. То есть в приведенном нами примере скорость флэшки будет составлять 22,5 Мбайт/с. Данное обозначение обычно говорит о скорости чтения информации с флэшки, в то время как скорость записи практически всегда оказывается меньшей, поэтому ее не приводят. Современные флэшки обеспечивают скорость в диапазоне от 170х до 200х, то есть от 25 до 30 Мбайт/с. Что касается скорости записи, то в большинстве случаев оценить ее удается только после проведения специального тестирования, но современные значения лежат в диапазоне от 17 до 30 Мбайт/с. Иногда скоростные характеристики карты указывают в описании флэшки, но они далеко не всегда соответствуют действительности. На уровне пользователя информация о партии чипов памяти, используемых в той или иной модели флэш-карты, недоступна или, во всяком случае, труднодоступна. Несмотря на отлаженную технологию производства чипов памяти, решения получаются самые различные — от неработоспособного брака до ультрапроизводительных быстрых чипов. Общий процент чипов с хорошими показателями не так высок, поэтому решения на их основе хоть и получаются скоростными и производительными, но стоят гораздо дороже. Разница в стоимости моделей с одинаковым объемом флэш-памяти, но разными скоростными показателями может доходить до 200%.

8. Дополнительные опции

Дополнительные опции практически любого продукта сегодня решают многое. Особенно важными они становятся, когда базовые продукты различных производителей почти не отличаются друг от друга. Действительно, попробуйте представить, что определит ваш выбор, если вам скажут, что все модели USB-флэшек разных производителей ничем не отличаются друг от друга технически и стоят одинаково. Скорее всего, ваш выбор будет определен такими параметрами, как дизайн, комфорт использования, наличие дополнительных функций защиты и каких-либо интересных особенностей. Реальная ситуация на рынке флэш-решений от описанной ситуации отличается, но этих отличий становится всё меньше. Поскольку производители флэшек редко сами занимаются производством чипов памяти и контроллеров, а качество этих комплектующих растет, все продукты в конечном счете неуклонно приближаются друг к другу по техническим характеристикам. Вместе с тем идет обратный процесс — из простого мобильного носителя информации флэшка все больше превращается в модный аксессуар. Давайте разберемся, какие из опций современных флэшек действительно полезны.

9. Конструкция разъема

Существуют четыре основных типа USB-разъема:

— открытый разъем, отсутствие защиты — такой разъем встречается на ультрамаленьких USB-флэшках. Его достоинства — уменьшение размера флэшки, ускорение доступа к информации. Недостатком подобной схемы является полная беззащитность контактной пластины разъема. Любые царапины, физические и термические воздействия могут привести к повреждению разъема и выходу из строя всей флэшки;

— классический колпачок — проверенная временем защита для разъема USB. Современные колпачки могут изготавливаться не только из пластика, но и из резины. Использование резины позволяет эффективно защитить разъем от влаги и пыли, а кроме того, такой колпачок лучше удерживается и не требует фиксатора. Недостаток один — колпачок теряется, в результате чего при переносе флэшка может пострадать. Как ни странно, такое решение является самым удачным из всех существующих;

— слайдер — этот способ стал популярен благодаря отсутствию отделяемых от флэшки частей и достаточно быстрому доступу к разъему. Напомним, что при подобной организации разъем USB прячется в корпусе флэшки и извлекается из него специальным ползунком. Единственный и главный недостаток такого решения — возможность поломки фиксатора. Поскольку выдвинутый разъем держится на месте только за счет фиксатора, при его поломке пользоваться флэшкой становится очень сложно, разъем USB практически невозможно вставить в порт компьютера. Еще один недостаток кроется в том, что разъем USB хоть и скрывается в корпусе флэшки, но имеет слабую защиту от пыли и влаги, поскольку контактная площадка все равно открыта снаружи. Иными словами, имеется защита только от физического воздействия;

— скобка — корпус флэшки с выступающим USB-разъемом закрывается скобой, которая имеет точку вращения на противоположном от разъема конце корпуса. Иными словами, это вращающаяся скобка, которая в определенном положении прикрывает разъем USB. Безусловно, решение смотрится очень элегантно, но функциональность его низкая. Закрывающая USB-разъем скобка снабжена мягким фиксатором, поэтому сдвинуть ее даже при помещении флэшки в сумку очень легко. Защита от влаги и пыли в большинстве случаев тоже отсутствует.

10. Дополнительное программное обеспечение

Многие выпускаемые сегодня флэшки снабжаются огромным количеством дополнительного программного обеспечения, призванного защищать информацию, увеличивать скорость передачи или даже проверять всю сохраняемую информацию на вирусы. За нашу внушительную практику тестирования USB флэш-карт мы ни разу не встречали решения с набором программного обеспечения, которое действительно было бы полезно. Зачастую подобные программы являются пробными с ограниченным временем использования, в противном случае они, как правило, бесполезны и могут только усложнить работу с флэшкой. Поэтому если на упаковке яркими буквами написано, что в комплекте с флэшкой вы получаете какую-нибудь утилиту, конечно же, жизненно необходимую вам и вашему компьютеру, то знайте: в подавляющем большинстве случаев данное заявление не более чем рекламный трюк.

[http://softlab.pp.ua/article/323-sovremennye-usb-flyesh-karty.htmlСовременные USB флэш-карты » Лаборатория Софта — Бесплатные программы для компьютера Windows]

Заключение

В итоге можно заключить, что флэш-память — бесспорный лидер по надежности, мобильности и энергопотреблению среди накопителей небольшой и средней емкости, обладающий к тому же неплохим быстродействием и достаточным объемом (на сегодня на рынке уже доступны флэш-карты емкостью до 2 Гбайт). Несомненно, это очень перспективный тип, однако их широкое использование пока сдерживается высокими ценами.

[http://arxitektura-pk.26320-004georg.edusite.ru/p111aa1.html Типы Flash-памяти]

Ссылки на источники

1. [http://softlab.pp.ua/article/323-sovremennye-usb-flyesh-karty.htmlСовременные USB флэш-карты » Лаборатория Софта — Бесплатные программы для компьютера Windows]

2. [http://arxitektura-pk.26320-004georg.edusite.ru/p111aa1.html Типы Flash-памяти]

3. [http://ru.wikipedia.org/wiki/USBUSB — Википедия]

4. [http://maxflash.net/faq-karty-pamyati/ FAQ_ Карты памяти _ Maxflash.net]

5. [http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%BB%D0%B5%D1%88-%D0%BF%D0%B0%D0%BC%D1%8F%D1%82%D1%8CФлэш-память — Википедия]

www.ronl.ru


Смотрите также