Apple Desktop Bus - Apple Desktop Bus
.svg)  Ikona Apple Desktop Bus a dřívější klávesnice Apple Desktop Bus
| |||
| Typ | Rozhraní zařízení pro lidské vstupy | ||
|---|---|---|---|
| Výrobní historie | |||
| Návrhář | Počítač Apple | ||
| Navrženo | 1986 | ||
| Výrobce | Apple Computer Inc. | ||
| Vyrobeno | 1986 až 1999 | ||
| Nahrazeno | Klávesnice a myš RS-422 / 6522 | ||
| Nahrazen | USB a FireWire (1998–1999) | ||
| Obecné Specifikace | |||
| Možnost připojení za provozu | příležitostná podpora | ||
| Externí | Ano | ||
| Špendlíky | 4 | ||
| Konektor | Mini-DIN | ||
| Data | |||
| Datový signál | Obousměrný proud sériových příkazů | ||
| Bitrate |
Maximálně 125 kbit/s (~ 10 kbit/s aktuální) |
||
| Max. zařízení |
16 maximum (~ 5 skutečných, 3 podporované) |
||
| Protokol | Seriál | ||
| Pin out | |||
| |||
| Zásuvka zepředu | |||
| Kolík 1 | Bus zařízení Apple | Data | |
| Kolík 2 | PSW | Zapnutí | |
| Kolík 3 | +5 V. | +5 voltů | |
| Kolík 4 | GND | Přízemní | |
| Stejný konektor jako S-Video | |||
Apple Desktop Bus (ADB) je patentovaná bitová sériová periferní sběrnice spojující zařízení s nízkou rychlostí s počítači. Byl představen na Apple II GS v roce 1986 jako způsob podpory levných zařízení, jako jsou klávesnice a myši, což jim umožňuje vzájemné propojení v řetězci bez potřeby rozbočovačů nebo jiných zařízení. Apple Device Bus byl rychle představen na novějších modelech Macintosh , na novějších modelech počítačů NeXT a viděl i další využití třetími stranami. Stejně jako podobný PS/2 konektor používaný v mnoha PC kompatibilních v té době, Apple Desktop Bus byl rychle nahrazen USB, protože tento systém se stal populární koncem 90. let; poslední externí port Apple Desktop Bus na produktu Apple byl v roce 1999, ačkoli na některých modelech Mac zůstal až do roku 2000 pouze jako interní sběrnice.
Dějiny
AppleBus
Brzy během vytváření počítače Macintosh vybral tým inženýrů poměrně sofistikovaný Zilog 8530 pro dodávku sériové komunikace. To bylo původně provedeno, aby bylo možné připojit více zařízení k jednomu portu pomocí jednoduchých komunikačních protokolů implementovaných uvnitř 8530, které jim umožní odesílat a přijímat data pomocí hostitelského počítače.
Během vývoje tohoto systému AppleBus se počítačové sítě staly životně důležitou vlastností každého počítačového systému. Bez slotů pro karty nemohl počítač Macintosh snadno přidat podporu pro ethernetové nebo podobné standardy místní sítě . Práce na AppleBus byla přesměrována na síťové účely a byla vydána v roce 1985 jako systém AppleTalk . To zanechalo Mac s původními jednoúčelovými porty pro myš a klávesnici a žádný systém pro všeobecné použití pro použití nízkorychlostních zařízení.
Apple Desktop Bus
První systém, který používal Apple Desktop Bus, byl Apple II GS z roku 1986. Byl použit na všech počítačích Apple Macintosh počínaje Macintosh II a Macintosh SE . Apple Desktop Bus byl také použit na novějších modelech počítačů NeXT. Drtivá většina zařízení Apple Desktop Bus je určena pro vstup, včetně trackballů , joysticků , grafických tabletů a podobných zařízení. Speciální použití obsahuje softwarové ochranné klíče a dokonce i modem TelePort .
Přesunout na USB
První Macintosh, který přešel z Apple Desktop Bus, byl iMac v roce 1998, který místo něj používá USB . Posledním počítačem Apple s portem Apple Desktop Bus je Power Macintosh G3 (modrý a bílý) v roce 1999. PowerBooky a iBooky založené na PowerPC stále používaly protokol Apple Desktop Bus ve vnitřním rozhraní s vestavěnou klávesnicí a touchpadem . Následující modely používají trackpad na bázi USB.
Design
Fyzický
V souladu s obecnou filozofií průmyslového designu společnosti Apple byl Apple Desktop Bus zamýšlen tak, aby jeho používání bylo co nejjednodušší a jeho implementace byla stále levná. Vhodný konektor byl nalezen v podobě 4pinového mini-DIN konektoru, který se používá i pro S-Video . Konektory jsou malé, široce dostupné a lze je vložit pouze „správným způsobem“. Nezamykají se na místě, ale i při tření jsou dostatečně pevné pro lehké úkoly, jako jsou ty, které jsou určeny pro Apple Desktop Bus.
Protokol Apple Desktop Bus vyžaduje pro data pouze jeden pin, označený jako Apple Desktop Bus . Datový signál je samočinný . Dva další piny slouží k napájení +5 V a uzemnění. Kolík +5 V zaručuje minimálně 500 mA a vyžaduje, aby zařízení používala pouze 100 mA. ADB také obsahuje kolík PSW, který je připojen přímo k napájení hostitelského počítače. Toto je zahrnuto, aby klávesa na klávesnici mohla spustit počítač, aniž by software Apple Desktop Bus potřeboval k interpretaci signálu. V modernějších provedeních je vždy spuštěn pomocný mikrokontrolér, takže je ekonomické použít příkaz pro zapnutí přes standardní USB kanál.
Dekódovací transceiver ASIC a související patenty byly řízeny společností Apple; to vyžadovalo, aby prodejci užší spolupráci s Apple. V systému Macintosh SE je Apple Desktop Bus implementován v mikrokontroléru Microchip PIC16CR54 značky Apple .
Sdělení
Systém Apple Desktop Bus je založen na zařízeních, která mají schopnost dekódovat jedno číslo ( adresu ) a jsou schopna pojmout několik malých bitů dat (jejich registry ). Veškerý provoz na sběrnici je řízen hostitelským počítačem, který vysílá příkazy ke čtení nebo zápisu dat: zařízení nesmějí používat sběrnici, pokud o to počítač nejprve nepožádá.
Tyto požadavky mají formu jednobajtových řetězců. Horní čtyři bity obsahují adresu, ID jednoho ze zařízení v řetězci. Čtyři bity umožňují až 16 zařízení na jedné sběrnici. Další dva bity určují jeden ze čtyř příkazů a poslední dva bity označují jeden ze čtyř registrů. Příkazy jsou:
-
talk- řekne vybranému zařízení, aby odeslalo obsah registru do počítače -
listen- řekne zařízení, aby nastavilo registr na následující hodnotu -
flush- vymazat obsah vybraného registru -
reset- řekněte všem zařízením na sběrnici, aby se resetovaly
Pokud je například známo, že myš je na adrese $ D, bude počítač pravidelně odesílat 1-bajtovou zprávu na sběrnici, která vypadá nějak takto:
1101 11 00
To říká, že zařízení $ D (1101) by mělo mluvit (11) a vrátit obsah registru nula (00). Pro myš to znamená „řekni mi nejnovější změny polohy“. Registry mohou obsahovat dva až osm bajtů. Registrační nula je obecně primárním komunikačním kanálem. Registry jedna a dva nejsou definovány a jsou obecně určeny k tomu, aby vývojářům třetích stran mohly ukládat informace o konfiguraci. Registr tři vždy obsahuje identifikační údaje zařízení.
Výčet a identifikace
Adresy a výčet zařízení jsou při resetování nastaveny na výchozí hodnoty. Například všechny klávesnice jsou nastaveny na $ 2 a všechny myši na $ 3. Když je stroj poprvé zapnut, ovladač zařízení ADB odešle talkpříkazy s žádostí o každou z těchto známých výchozích adres, aby obsah registru tři. Pokud žádná odpověď nepřijde z konkrétní adresy, počítač ji označí jako mrtvou a neobtěžuje se s jejím dotazováním později.
Pokud zařízení reaguje, udělá to tak, že řekne, že se přesouvá na novou náhodně vybranou vyšší adresu. Počítač poté odpoví odesláním dalšího příkazu na tuto novou adresu a požádá zařízení, aby se přesunulo na další novou adresu. Jakmile to bude hotové, bude toto zařízení označeno jako aktivní a systém bude pokračovat v hlasování v budoucnu. Jakmile jsou všechna zařízení tímto způsobem vyjmenována, je sběrnice připravena k použití.
Ačkoli to nebylo běžné, je možné, že sběrnice Apple Desktop Bus má zapojeno více než jedno zařízení stejného druhu - například dva grafické tablety nebo hardwarové klíče pro ochranu proti kopírování softwaru . V tomto případě, když požádá o zařízení na výchozí adrese, oba odpoví a může dojít ke kolizi. Zařízení obsahují malý časový rozvrh, který jim umožňuje vyhnout se tomuto problému. Po přijetí zprávy od hostitele zařízení čekají krátký náhodný čas, než odpoví, a poté to udělají až po „šmírování“ autobusu, aby se ujistili, že není zaneprázdněn.
Když jsou připojeny dva hardwarové klíče, například při prvním nastavení sběrnice a zadávání dotazů na tuto adresu bude jeden z nich reagovat jako první kvůli náhodnému časovaču čekání. Druhý si všimne, že autobus byl zaneprázdněn, a nereagoval. Hostitel poté odešle další zprávu na tuto původní adresu, ale protože se jedno zařízení přesunulo na novou adresu, bude reagovat pouze druhé. Tento proces pokračuje, dokud nikdo nereaguje na požadavek na původní adrese, což znamená, že již neexistuje další zařízení tohoto typu k výčtu.
Datové rychlosti v sběrnici jsou teoreticky až 125 kbit/s. Skutečná rychlost je však přinejmenším poloviční, protože mezi počítačem a zařízeními je sdílen pouze jeden pin a v praxi je propustnost ještě nižší, protože celý systém byl řízen tím, jak rychle počítač dotazuje sběrnici. Klasický Mac OS není nijak zvlášť dobře hodí pro tento úkol, a autobus se často dostane zapadl při teplotě okolo 10 kbit / s. Počáteční modemy Teleport běžící na 2400 bit/s nemají problémy s používáním Apple Desktop Bus, ale novější modely byly nuceny přejít na dražší porty RS-422, protože rychlosti se přesunuly na 14,4 kbit/s a vyšší.
Problémy
Zatímco konektory Mini-DIN nelze zapojit „špatným způsobem“, je možné mít problém najít správnou cestu, aniž byste se museli dívat dovnitř pláště kruhového konektoru. Apple se pokusil pomoci pomocí měkkých plastových úchytů ve tvaru písmene U kolem konektorů pro klíčování jak zástrček, tak zásuvek, takže plochá strana má specifický vztah ke skořepinové drážce, ale někteří výrobci třetích stran tuto funkci ignorovali. Kromě toho existují čtyři způsoby, jak orientovat přijímací zásuvku na zařízení, jako je klávesnice; různé klávesnice Apple používají alespoň tři z těchto možných orientací.
Konektor mini-DIN je dimenzován pouze na 400 vložení a lze jej snadno ohnout, pokud není zasunut opatrně; navíc se zásuvka může uvolnit, což má za následek přerušovanou funkci.
Některá zařízení Apple Desktop Bus postrádají průchozí konektor, což znemožňuje řetězit více než jedno takové zařízení najednou bez obskurních rozdělovačů. Málo myší nebo trackballů je má.
Jednou ze zvláštností Apple Desktop Bus je, že přestože je elektricky nebezpečný pro výměnu za provozu na všech strojích, kromě několika, má všechny základní funkce potřebné pro výměnu za provozu (jako moderní autobusy) implementovanou v jeho softwaru a hardwaru. Prakticky na všech původních systémech Apple Desktop Bus není bezpečné připojit zařízení, jakmile je systém zapnutý. To může způsobit otevření pájené pojistky na základní desce. Pokud se přivede k autorizovanému prodejci, může to mít za následek značnou výměnu základní desky. Jednoduchou alternativou je získat pojistku za nominální cenu a zapojit ji paralelně přes otevřenou pojistku základní desky (nemusí to nutně vyžadovat pájení ).
Patenty
- 4,875,158 Ashkin; Peter B. (Los Gatos, CA), Clark; Michael (Glendale, Kalifornie)
- 4 910 655 Ashkin; Peter B. (Los Gatos, CA), Clark; Michael (Glendale, Kalifornie)
- 4 912 627 Ashkin; Peter B. (Los Gatos, CA), Clark; Michael (Glendale, Kalifornie)
- 4 918 598 Ashkin; Peter B. (Los Gatos, CA), Clark; Michael (Glendale, Kalifornie)
- 5 128 677 Donovan; Paul M. (Santa Clara, CA), Caruso; Michael P. (Sudbury, MA)
- 5,175,750 Donovan; Paul M. (Santa Clara, CA), Caruso; Michael P. (Sudbury, MA)
- 5 828 857 Scalise; Albert M. (San Jose, CA)