Typer av persondatorer: stationära, bärbara, fickor. Låg kostnadsimplementering av USB Type-C

personliga datorer:

stationär, bärbar,

Ficka.

Stationär PC………………………………………………………………………….3

Bärbar dator…………………………………………………………………...4

Pocket PC……………………………………………………………………………… 9

Slutsats……………………………………………………………………… 13

Det finns tre huvudtyper av datorer: stationära, bärbara och fickor. Var och en av dem betraktas separat nedan.

Skrivbords PC

H stationära datorer som stöder en arbetsplats, utgör den största gruppen av persondatorer, eller mikrodatorer. Innan tillkomsten av bärbara datorer var orden "desktop" och "personal" synonyma. Stationära datorer kallas också arbetsplatsdatorer eller kontorsdatorer (även om kontorsdatorer numera oftare kallas arbetsstationer). De allra flesta hemdatorer är också stationära datorer. Båda har nästan samma egenskaper: 32-bitars och 64-bitars arkitektur och systembussorganisation, använd standardiserad hårdvara och mjukvara.

Tillverkningsföretag erbjuder många olika modeller av stationära persondatorer, som skiljer sig både i kraft och i pris. De flesta stationära datorer delas in i två breda kategorier: IBM-kompatibla datorer och Apple Macintosh-datorer. Datorer från dessa grupper är inte kompatibla med varandra, det vill säga att de helt eller delvis inte kan använda varandras hård- och mjukvaruprodukter.

Stationära datorer, riktade till ett brett spektrum av konsumenter, är de obestridda försäljningsledarna inom datorindustrin, eftersom med en liten storlek och överkomligt pris är deras kapacitet i de flesta fall tillräckliga för att lösa en mängd olika uppgifter på kontoret, i produktionen , och hemma.

Stationära datorer har en systemenhet som innehåller en strömförsörjning, ett moderkort med en processor, HDD, enheter, bildskärm, tangentbord, mus. Fax, modem och andra externa enheter som högtalare kan anslutas till dem. I vissa modeller av hemdatorer är systemenheten med monitorn monterad i ett enda hölje ( Apple iMac, Acer Aspire, Compaq Presario).

Kontorsdatorer är främst designade för nätverk och stöder därför fjärrkonfiguration. Hemdatorer som inte är anslutna till nätverk stöder kommunikation över Internet. De skiljer sig åt i uppsättningen ytterligare egenskaper. PC 99 System Design Guide (http://www.microsoft.com/hwdev/pc99.htm), utvecklad av en grupp företag som leds av Microsoft och Intel, tillhandahåller specifikationer för stationära hem (konsument) och kontor (kontor) ) PC från slutet av 1990-talet.

Bärbara datorer

Kraven för bärbara datorer skiljer sig mycket från kraven för stationära persondatorer: de måste vara mobila, ha små dimensioner och vikt och förmåga att Batteri-liv utan strömanslutning. Dessutom måste sådana system vara motståndskraftiga mot vibrationer och stötar, inte bara i avstängt tillstånd, utan även under drift.

Dessa krav leder till behovet av att ändra designen av alla komponenter i bärbara datorer jämfört med stationära datorer. Detta gäller i första hand sammansättningar som innehåller rörliga delar: diskettenheter, CD-ROM-enheter och hårddiskar.

Den dyraste noden bärbar dator kvarstår visa. För närvarande är nästan alla bärbara datorer baserade på flytande kristallpaneler. Färg LCD-skärmar är två typer: aktiv matris och passiv. Om vi ​​jämför bilden av skärmen på en bärbar dator med vad en stationär bildskärm med ett katodstrålerör kan ge, då i fallet passiv matris, måste företräde ges till skrivbordsversionen: LCD-skärmen förlorar bokstavligen i alla avseenden, förutom, naturligtvis, kompakthet och strömförbrukning. Aktiva matriser, tvärtom, vid samma upplösning skapar en klarare och skarpare bild än katodstrålerör, lider inte av egenskapen passiv flytande kristallskärmar med tröghet och är fria från flimmer som är inneboende i kinescopes, vilket orsakar ögontrötthet. Hittills används redan bärbara datorer aktiva matriser som stöder en upplösning på 1024x768 pixlar. De skulle utan tvekan vara ett verkligt hot mot traditionella bildskärmar om det inte vore för deras pris, som än så länge är för högt för massmarknaden.

Få fulltext

Bärbara datorer använder uppladdningsbara batterier som autonoma strömkällor, som har en mycket begränsad energikapacitet: vanligtvis är tiden för kontinuerlig drift utan att ladda batterierna från en och en halv till fyra timmar. Nästan alla komponenter som används i bärbara datorer skiljer sig från standarden minskad strömförbrukning– det gäller framför allt enheter, diskenheter och centralprocessorer, som nyligen blivit de mest "frossiga" noderna. Minnesmoduler för bärbara datorer skiljer sig också från de som används i stationära datorer. Vanligtvis har de något sämre åtkomsttider, vilket påverkar den slutliga prestandan, och ibland väldigt markant.

Måtten och vikten på en bärbar dator kan vara mycket stor betydelse. Det är här som bärbara designers möter till synes inkompatibla krav. Å ena sidan är en modern PC otänkbar utan sådana enheter som en diskettenhet, en CD-ROM-enhet och en tillräckligt rymlig enhet; å andra sidan ska allt detta passa in i ett kompakt fodral som kan läggas i en portfölj. Förutom den absolut nödvändiga displayen, processorkortet och minnet måste du också tillhandahålla en plats för ett batteri, utan vilket en bärbar dator förlorar en av sina viktigaste fördelar - autonomi. Således, i de mest kompakta bärbara datorerna, kanske det inte finns tillräckligt med utrymme för en typisk uppsättning kringutrustning, och tillverkaren står inför ett val: antingen offra en av enheterna (oftast en enhet, gör den avlägsen), eller gå för en märkbar ökning av produktens dimensioner och vikt. Ett mycket lovande sätt att lösa detta problem är användningen av en modulär design. I det här fallet, i närvaro av ett batteri, är det möjligt att installera en av två kringutrustning- floppy drive eller CD-ROM-enhet, och när du tar bort batteriet (vilket gör det omöjligt att arbeta utanför strömkällornas omedelbara närhet) - båda enheterna samtidigt. Användaren får fullständig frihet att välja konfiguration, och dess ändring görs på några minuter.

Nyligen har designen av muspekarmanipulatorer för bärbara datorer förändrats. Tidigare var den vanligaste sådana enheten en styrkula - en sorts inverterad mus. Det var ganska bekvämt, men dess tillförlitlighet lämnade mycket att önska, särskilt under vägförhållanden, där risken för kontaminering av manipulatorkulans yta är högre, och det finns färre möjligheter att rengöra den än vid stationär drift. Detta har lett till att styrkula nu praktiskt taget inte används i bärbara datorer. De byttes ut pekplattorRör- vaddera, som är nästan rektangulära paneler som mäter cirka 5x6 cm. De har en mycket hög känslighet och deras användning kräver något mer uppmärksamhet än med en vanlig mus eller styrkula.

Tangentbord bärbara datorer är alltid mindre bekväma än stationära datorer - detta beror på det lilla området på datorns arbetspanel, på vilken nycklar kan placeras. Idag finns det ingen enskild standard för layouten av tangentbord för bärbara datorer, så olika tillverkare placerar tangenterna på olika sätt. I ett antal bärbara datorer, och särskilt ofta i utlandstillverkade modeller, används den så kallade blinda russifieringen av tangentbordet: Ryska och latinska bokstäver ritas i samma färg och skiljer sig endast i deras placering på tangenten. För de flesta användare gör detta det extremt svårt att arbeta med en dator.

Få fulltext

När du arbetar i operativsystemet Windows 95 kan användaren helt enkelt öppna lämpligt fönster och titta på batteriets urladdningsnivå. I de enklaste modellerna är diagnostik begränsad till detta. I mer avancerade sänds sådan information också ut till en extra miniatyrskärm med flytande kristaller eller andra sätt att visa information, såsom lysdioder. Vissa modeller tillåter vid behov att bedöma batteriernas tillstånd även utan att slå på datorn.

När energireserven i de bärbara batterierna är slut uppstår en nödavstängning, vilket kan liknas vid en oväntad bortkoppling av en stationär dator från nätverket. För att göra detta avbrott mindre oväntat och för att ge användaren möjlighet att vidta förebyggande åtgärder, har nästan alla bärbara datorer ett sätt att tidigt varna när batterierna håller på att ta slut. Som regel är detta ett upprepat pip, ibland åtföljt av blinkande lysdioder. Vissa datorer vidtar mer drastiska åtgärder för att skydda användardata: när en viss nivå av batteriurladdning uppnås, tvingas datorn automatiskt stängas av och dess tillstånd återställs först till hårddisken. När användaren laddar batterierna eller återupptar arbetet från extern källa strömförsörjning, kommer datorn att återställa exakt tillståndet vid avstängningen.

Det finns flera klasser av mobiler industriell datorer och faktiskt bärbara datorer - bara en av dem. Dessa datorer är inriktade på applikationer där driftförhållandena inte är särskilt hårda, men skiljer sig väsentligt från kontorsmiljöer. Detta inkluderar till exempel den yrkesmässiga verksamheten för medicinsk personal, journalister, industriteknologer och andra mobilanvändare. För närvarande är bärbara datorer själva den vanligaste typen av mobila industridatorer. Vilka egenskaper har de jämfört med kontorsmodeller?

Låt oss börja med det mest märkbara. PÅ bästa bilarna Denna klass använder inte en plastlåda, utan en gjuten metalllåda. Detta gör att du kan lösa flera problem samtidigt.

för det första, ett sådant fall, i kombination med speciella metoder för att fixera interna komponenter, ger en mycket hög mekanisk hållfasthet hos den bärbara datorn.

För det andra Genom att limma processorn direkt på höljet är det möjligt att lösa problemet med dess kylning på ett originellt och mycket effektivt sätt.

För det tredje Genom att fästa de gjutna delarna av höljet till varandra på "silikon" tätningar, är det möjligt att tillhandahålla en hög grad av skydd mot negativa yttre påverkan.

Fjärde, användningen av ett gjutet hölje i metall gör det möjligt att lösa problemen med skydd mot strålning, elektromagnetiska och elektrostatiska effekter. Detta minimerar ditt eget elektromagnetisk strålning bärbar dator.

Under flera år i rad har Toshiba, enligt olika analytiker och experter, ansetts vara den första på världsmarknaden för bärbara datorer – både när det gäller försäljning och när det gäller den tekniska nivån på producerade bärbara PC-datorer. På den ryska marknaden kan mobila datorer med detta märke hittas mycket oftare än bärbara datorer med märket IBM, Hewlett Packard, Compaq, Acer och även med Rover Book-märket, det mest populära bland lokala köpare på grund av deras relativa billighet med bra tekniska data. Det visar resultaten från olika undersökningar och granskningar av hemmamarknaden envist Toshiba bärbara datorer under de senaste fyra åren, när det gäller antalet erbjudanden för deras försäljning, har de hållit förstaplatsen och upptagit från 25 % till 35 % av marknaden enligt denna indikator.

Få fulltext

Även de mest opretentiösa modellerna av Toshiba Satellite 2130CTD eller Satellite 2150CDT, som var mycket efterfrågade i början av 1996 bland inhemska köpare, tjänar troget sina ägare, så att du kan bearbeta texter, kalkylblad, surfa på Internet, redigera grafik - det vill säga som sådana som kallas "arbetshästar", de kan utföra en stor mängd arbete på en dator utan fel och misslyckanden.

En grundlig analys av användarförfrågningar och den snabba lanseringen av PC-notebook-modeller som möter köparens behov är kanske en av huvudlinjerna i företagets beteende på marknaden, vilket ger det ledarskap.

Förmågan hos även de mest "enkla" bärbara Toshiba-datorerna har vuxit så mycket de senaste åren att modellerna som då var high-end är en storleksordning sämre än den nuvarande "mitten". Och företagets fördelar bör tillskrivas det faktum att det genomförde processen med en så radikal förnyelse av familjen av bärbara datorer med sitt eget varumärke snabbt, men inte smärtfritt.

Klassificering av bärbara datorer

De första bärbara datorerna som tillverkades av Adam Osbornes företag hette Portable och vägde cirka 10 kg. Med en vikt på 4-5 kg ​​började de kallas "knä" (Laptop). Efter att ha "förlorat" ett par kilo till började sådana maskiner kallas bärbara datorer (Notebook - notebook) och deras lätta versioner - subnotebooks (Subnotebook).

De vanligaste bärbara datorerna är bärbara datorer och subnotebooks. Gränsen mellan dem är mycket villkorad. Vanligtvis anser att vikten på en bärbar dator varierar från 2,2 till 4,5 kg, och undernotebook - från 0,9 till 2,7 kg. De övergripande måtten på en bärbar dator är vanligtvis 50x279x215 mm och en undernotebook - 38x254x190 mm. Storleken på skärmmatrisen för en modern bärbar dator är från 11,3 till 15 tum, och undernotebook - från 6,4 till 11,3 tum. En bärbar dator överträffar vanligtvis en subnotebook när det gäller maximalt installerat RAM-minne och hårddiskkapacitet, även om allt beror på maskinens klass. Vanligtvis har en undernotebook externa diskett- och CD-ROM-enheter, medan bärbara datorer vanligtvis har dem inbyggda. Det huvudsakliga operativsystemet för bärbara datorer och subnotebooks är Windows 95/98 på grund av dess förmåga att känna igen insättning och borttagning av PC Card-enheter utan att starta om maskinen, samt avancerade batterihanteringsfunktioner.

Pocket PCs

H titel "palttoppar"(Palmtop) fastnade för klassen av fickmikrodatorer som ryms i ena handflatan. Dessa datorer, som väger mindre än ett pund, kallas också personliga digitala assistenter eller elektroniska sekreterare. De är bekväma för resor och affärsresor när du inte kan använda en bärbar dator.

Strukturellt är palmtops två sammankopplade paneler som kan vikas som anteckningsbok. Den vanliga storleken på en palmtop är 20x10 cm, tjockleken är 2-3 cm. Det finns ett minitangentbord på en panel, på den andra - pekskärm. En speciell reservoarpenna används för att styra program. Det finns exempel på handdatorer, bestående av en enda panel, utan tangentbord.

De vanliga nackdelarna med handdatorer fram till slutet av 90-talet var deras eget gränssnitt som krävde lärande, dålig kompatibilitet med stationära datorer, dålig kommunikation och en obekväm LCD-skärm.

Situationen förändrades efter att Microsoft utvecklade operativsystemet Windows CE 1996, som i huvudsak är en kompakt Windows version 95 för handdatorer. Ingår i leveransen operativ system Windows CE innehåller förkortade versioner av Word, Excel, Pocket Browser-paket Internet Explorer. Introduktionen av Windows CE tar till stor del upp gränssnitts- och kompatibilitetsproblemen för handdatorer.

Få fulltext

De ledande tillverkarna av handdatorer är Compaq, Hewlett-Packard, NEC, Philips, Psion.

Under de senaste 9 åren (sedan 1993) har en ny deltagare dykt upp i persondatorernas värld - personlig handdator(PDA). En stor roll i spridningen av denna typ av teknik spelades av enheter baserade på plattformen handflatan som dök upp 1996.


Bilden visar en handdator ansluten till en stationär PC med hjälp av en vagga.

CPC det är en vanlig dator med endast begränsade resurser - kraft, minne, processor, skärm, in-/utdata. Men huvudkraven för sådana enheter är långvarig drift utan att ladda batterierna, storlek, vikt, bekvämlighet, tillförlitlighet och snabb respons på användaråtgärder. Det är också underförstått att för normal drift med den här enheten måste du ha en vanlig stationär dator (med en operation Windows-system, MacOS, Unix)

Det allra första namnet på sådana enheter är PDA (personlig digital assistent) - "personlig digital assistent", du kan också hitta namnet "manuell PC", "handhållen". En handdator förstås vanligtvis som en enhet som får plats i fickan, och som kan fungera länge på batterier, och denna enhet måste också ha åtminstone funktioner som en arrangör.

Arrangör- från ordet "organisera" - organisera, planera, ordna, bilda, ordna, (översatt från engelska) En arrangör är en enhet som ser ut som en miniräknare i vilken du kan ange telefonnummer och adresser (det finns ett tangentbord) , den har en klocka och en väckarklocka. I sovjetiska länder kallades sådana enheter elektroniska anteckningsböcker.

Handdatorer är indelade i:

1. handflatan- eller helt enkelt "Palms" (betoning på "a"), den allra första av alla listade.

2. PPC- (PC i palmstorlek), detta är allt som körs under WindowsCE 2.0-2.1, ser ut som en Palm.

3. HPC– (Handhållen PC) PDA med litet tangentbord, tillgänglig med WindowsCE, EPOC32 .

4. Ficka PC–– (de modernaste) multimedia-handdatorerna med WindowsCE 3.0, skiljer sig från PPC:er i ökade resurser (minne, processor)

Palm är de mest populära och massiva handdatorerna, de dök upp 1996 och deras huvudsakliga syfte är en Organizer kopplad till en stationär PC.

Palmer är de bästa arrangörerna. Dessutom kan Palm komma åt Internet, skicka e-post, Palm kan användas som en ordbok och referensbok, du kan lyssna på musik, läsa böcker, lagra datamatriser i den, använda den som en röstinspelare och spela spel.

Pekskärm

Nästan alla moderna handdatorer är utrustade med pekskärmar. Med hjälp av en speciell penna (penna) petar användaren på displayen för att göra något,

Palm handhållen för användaren



Figur 1 visar en vy av en enkel PDA (Personal Pocket Computer) styrs av Palm OS 3.1. Alla modeller CPC har sin egen unika design och därför kan storleken och placeringen av knapparna variera.

Användaren arbetar med handdatorn med hjälp av Stylus, den fungerar som en "mus". Allt arbete med handdatorn består av att konstant "peta" och "flytta" pennan i områdena 1 och 2 (Fig. 1).

Få fulltext

Region 1 kommer att utföra rollen som Displayen, där du kan se den aktuella applikationen och allt som händer med den, nu är detta applikationsapplikationen. Region 2 kommer att fungera som ett tangentbord (eller kontrollpanel), där du kan skriva in text och styra programmet. Knapparna finns till vänster Snabbstart miniräknare och textsökning i hela handdatorn. Till höger finns "Avsluta"-knappen(Övre och Menyknapp(nederst), en pil och en menyikon ritas på dem, med dessa knappar kan du avsluta applikationen och gå in i applikationsmenyn, det är knappar som används väldigt ofta.

Region 3 dessa är knappar för att snabbt växla till valfri applikation (vald av användaren), vanligtvis detta Textredigerare, Kalender, Adressbok eller Uppgiftsschemaläggare. Om applikationen tillåter att dessa knappar kan spela rollen som ett tangentbord, används "upp", "ner" knapparna för att navigera genom listor, tabeller. Till exempel i spel är dessa kontrollknappar.

KKP idag

Slutligen bör några ord sägas om trender inom handdatorernas värld. Under de senaste 2 åren (2000 - 2001) har nya PDA-modeller dykt upp med kraftfullare resurser och stöd för multimedia och trådlös kommunikation. Idag ser vi en förändring i det ursprungliga konceptet med handdatorer: nu är det inte längre en "plugg" -in organizer”, ger bara grundläggande funktioner och möjlighet att kommunicera med PC, men mer eller mindre en fullfjädrad manuell PC.

Du kan till och med säga mer, termen Personal Computer, som dök upp på 80-talet, har redan förlorat sin ursprungliga betydelse. Datorer har blivit "vanliga":

1) En PC på jobbet är inte personlig eftersom den "fungerar" och utanför arbetet är en person inte kopplad till den och kan inte använda den.

2) En hemdator är en "familjedator", hela familjen har tillgång till den, och återigen kan den inte användas utanför hemmet.

3) En modern PC har så stora resurser att det är meningslöst att använda den bara för en person. PC började användas som servrar – det vill säga kollektivt bruk.

4) Ett exempel på en personlig enhet som är oskiljaktig från sin ägare är en mobiltelefon.

Och handdatorn kan bara bli samma persondator av en ny typ. Han kan vara oskiljaktigt med bara en person. Du kan ta den med dig överallt och arbeta med den. En handdator är inte jämförbar med en bärbar dator när det gäller storlek och batteritid.

Slutsats

Rapporten diskuterade tre huvudtyper av persondatorer: stationära, bärbara och fickor.

För inte så länge sedan ansågs en bärbar dator vara mer av en lyxvara än en fullfjädrad persondator. Detta berodde främst på den höga kostnaden, dålig kvalitet på LCD-skärmen och lägre prestanda än stationära datorer. Men under de senaste åren har situationen förändrats mycket, och idag för 2000-2500 dollar kan du köpa en ganska anständig bärbar dator som närmar sig billiga stationära system.

Teknologier utvecklas och bärbara datorer ersätts av ännu mer kompakta - fickdatorer. Men det är fortfarande för tidigt att tala om den absoluta fördelen med någon form av persondator.

Det sägs att modern teknik har gjort världen mindre. Och det är det verkligen. Tack vare flygplan och höghastighetståg kan vi snabbt tillryggalägga långa sträckor, internet har gett oss möjlighet att få kontakt med vänner och släktingar som bor tusentals kilometer bort, elektroniska betalningssystem tillåter oss att göra distansköp och göra affärer med representanter för andra länder.

Men inte bara världen har blivit mindre. På senare tid har det funnits en tendens att minska storleken på olika elektroniska enheter, i synnerhet datorer och mobiltelefoner. Hur är det med konventionell konsument- och kontorselektronik? Blir hon också mindre? Du kan säga så.

Snarare finns det fler och fler enheter som kan fungera i portabelt läge. Oftast är de små i storleken, precis tillräckligt för att lätt kunna bäras från plats till plats. Behöver du bevis? Snälla, här är de.

Handpress Auto ESE elektrisk espressomaskin


Många känner sig obekväma när de hoppar över sin vanliga kaffekopp på morgonen. Försov och försöker nu ditt bästa för att inte komma försent till jobbet? Det är klart att det i en sådan situation helt enkelt inte finns tid att brygga kaffe. Men betyder det att du fortfarande måste klara dig utan din favoritdryck?

Naturligtvis inte, om du har Handpress Auto ESE Electrical Espresso Machine till hands – en bärbar kaffebryggare som du enkelt kan ta med dig i bilen. Den drivs av en biltändare, är liten i storleken och mycket enkel att använda. Allt du behöver göra är att helt enkelt lägga till kaffe i specialbehållaren, hälla på vatten och trycka på knappen. Ett par minuter och den doftande svarta drinken är klar att drickas. Priset på enheten varierar inom €149.

ZUtA Labs mini mobil robotskrivare



Med tillkomsten av mobila enheter fick vi möjlighet att göra en massa olika saker, vilket kallas på språng. Vad sägs om att skriva ut dokument på det här sättet?

Det visar sig att detta är möjligt! Med ZUtA Labs Mini Mobile Robotic Printer, som enkelt får plats i en handväska, kan du snabbt skriva ut ett dokument av vilken komplexitet som helst på papper.

Hur? Väldigt enkelt. Miniskrivaren kopplas till eller en smartphone, placerad "botten" på ett papper, varefter det roliga börjar. Utan hjälp från användaren, miniatyr jetskrivare rör sig över ett pappersark under utskrift textfil. Gadgeten styrs via ett trådlöst gränssnitt. Bara priset på enheten är pinsamt - för att bli ägare till en sådan skrivare måste du punga ut minst $511.

VuPoint Solutions Trollstav Bärbar Scanner



Om Mobile Robotic Printer skriver ut dokument, så gör VuPoint Solutions Magic Wand Portable Scanner precis tvärtom. Den här enheten skannar analoga dokument till digitalt format. Den bärbara skannern är liten i storleken, mycket lätt att använda och samtidigt nästan inte på något sätt sämre än sina skrymmande kontorsmotsvarigheter.

Gadgeten stöder konvertering av de mottagna bilderna till JPEG- och PDF-format, och utdataupplösningen kan nå upp till 900 dpi. Spara bilder på kortet microSD-minne. Priset för bärbar skanner är $54,90.

IPower Pro iPhone 4/4S fickprojektor



Om du ofta måste göra presentationer, och på olika platser, kommer IPower Pro IPhone 4/4S Pocket Projector att vara ett riktigt fynd för dig. Denna lilla smartphoneliknande pryl, som ger en högkvalitativ bild på 60 tum diagonalt, får enkelt plats i fickan. Han drog ut den, riktade den mot en vit vägg och nu kan du se en film. En bärbar projektor kan projicera inte bara bilder utan även strömma video. Som laddare projektor är det fullt möjligt att använda en iPhone 4/4S. Priset på enheten är $249,95.

Monster Go-DJ-system



Denna fantastiska enhet är ett riktigt bärbart elektroniskt DJ-set, tack vare vilket du kan vända dina skivspelare när och var du vill. Gadgeten har ett 2 GB flashminne, en SD-minneskortplats och stöder strömmande ljud. Monster Go-DJ System har också en inbyggd equalizer och spelare. En sådan miniinstallation kostar nästan 600 $.

USB-portabel pappersförstörare



I teorin, med tillkomsten av en dator, skanner och skrivare, borde behovet av pappersmedia ha blivit ett minne blott. Och ändå hände det inte. Det visar sig att ett dokument som är tryckt på papper uppfattas av en person mycket lättare än om ett dokument måste läsas från en bildskärm. Å andra sidan skapar användningen av analoga medier ytterligare problem.

Till exempel måste "utarbetade" dokument förstöras fysiskt.

Vanligtvis används speciella enheter för detta - dokumentförstörare. Pappersförstörare är ganska skrymmande enheter, vilket inte kan sägas om USB Portable Paper Shredder. Denna lilla batteridrivna enhet som lätt får plats i en portfölj kan förvandla fem ark A6-papper som vikas ihop till nudlar på en gång.

Att döma av formatet är gadgeten avsedd att förstöra formulär och fakturor, men den kan ändå användas för att strimla A4-ark, efter att ha vikt dem på mitten. Priset på "dokumentmördaren" är lågt och är bara $16,90.

Bärbar minikylskylare och varmare



Till skillnad från de fem tidigare enheterna har Portable Mini Fridge Cooler And Warmer inget med datorfrågor att göra. Detta är ett bärbart kylskåp designat för att kyla mat. Enheten drivs av en bilcigarettändare.

Kylskåpets arbetsvolym, som du kan se på bilden, är liten, det räcker precis för att kyla sex burkar öl. Förresten, du kan använda Mini Fridge Cooler And Warmer inte bara som ett kylskåp.

Med samma framgång kan enheten användas för att lagra heta produkter, du behöver bara byta till lämpligt driftsläge. Priset på minikylskåpet är $39,95.

Panda Liten Bärbar Kompakt Tvättmaskin



Ett bärbart kylskåp är förvisso bra, men för att ordna "vardagen" behövs något annat, nämligen en bärbar tvättmaskin Panda Liten Bärbar Kompakt Tvättmaskin.

Utåt liknar denna enhet en plasthink, och den är ungefär lika stor. Enheten kan vara användbar på vägen, på landet eller på semestern. Naturligtvis kan du inte tvätta lakan med det, i linne eller skjorta, tack. Priset på denna bärbara tvättmaskinär $ 76,99 .

GoCool Portable Semi Truck Cab Air Conditioner



Sommarvärme kan lätt förstöra din semester, men detta kommer inte att hända om du tar GoCool Portable Semi Truck Cab Air Conditioner med dig till ditt tält eller camping. Funktionsprincipen för denna enhet är mycket enkel. Kylningskomponenten i Semi Truck Cab Air Conditioner är vanliga isbitar genom vilka luft passerar under tryck.

Luftkonditioneringskompressorn drivs av en biltändare. Dessutom är enheten utrustad med hjul och ett handtag för enkel förflyttning. Priset på enheten är $429,99.

NewAir AI-100R ismaskin



För luftkonditioneringen, som just diskuterades, krävs is. Men var kan man få nog av det? Tja, du kan förmodligen köpa ett par påsar från snabbköpet, eller så kan du göra dina egna med NewAir AI-100R Ice Maker Portable Freezer $183,99 .

Naturligtvis är syftet med denna enhet inte alls att göra is för luftkonditioneringsapparater, den existerar av sig själv och kan användas för en mängd olika ändamål. Frysen är ganska kraftfull, på 15 minuter kan den producera cirka 13 kilo is i kuber. Bra prestanda, eller hur? Och hur mycket whisky krävs för att spendera så mycket is utan ett spår.

Solid state media för bärbar elektronik

Trots den strikta implementeringen av Moores lag för mikroprocessorer får vi inte glömma att innan processorn börjar behandla data måste den ta den någonstans ifrån. Således fortsätter det välkända dilemmat om hönan och ägget i frågan om företräde för datalagring eller bearbetning. Jag föreslår dock att man inte ska distraheras av filosofiska tvister, utan bara för att lägga märke till det uppenbara faktumet - tillsammans med ökningen av hastigheten hos moderna processorer ökar också komplexiteten i de uppgifter som tilldelats datorn, vilket innebär att volymen av bearbetade data ökar också. Dessutom, för konsumentelektronikenheter (på grund av utvidgningen av utbudet av ljud- och bilddata som behandlas av dem), blir problemet med informationslagring ännu mer relevant än för stationära datorer. Lära sig mer om modern teknik lagring av data i bärbara elektroniska enheter hjälper dig den här artikeln.

ROM eller RAM?

ROM eller (enligt vår mening) ROM (skrivskyddat minne) är en icke-flyktig typ av minne som gör att du permanent kan lagra data som matats in i produktionsstadiet. Data som skrivs till ROM-chippet kan endast ändras med speciella firmware-metoder, varför detta minne kallas "read-only" (read-only memory). Oftast lagrar tillverkare den så kallade "firmware" i ROM - proprietär programvara som styr driften av enhetens inbyggda processor. I många bärbara datorer, för att spara på huvudminnet, används ROM för att lagra operativsystemskod. Detta gäller båda enheterna Windows bas CE, samt 3Com PalmPilot elektroniska arrangörer (till och med Personal-modellen) och Handspring Visor, som dessutom lagrar huvudapplikationerna där. För att uppgradera operativsystemet måste användarna alltså byta ut hela ROM-chippet.

Till skillnad från ROM låter "flashminne" dig uppgradera data i den med programvara. Namnet "blixt" antogs med Toshibas lätta hand, eftersom innehållet i minnet kan raderas omedelbart ("i en blixt"). Liksom standard-ROM är Flash ROM icke-flyktigt, vilket innebär att data inte går förlorade när strömmen stängs av.

Palm Computing gick över till att använda flashminne i sina elektroniska arrangörer från och med Palm III. De flesta tillverkare fortsätter dock att använda konventionell ROM. Anledningen är enkel - kostnaden för ROM är mycket mindre än kostnaden för flashminne.

Låt oss gå längre. RAM är en förkortning för Random Access Memory, eller på ryska RAM (Random Access Memory). RAM är en samling minneschips som tillsammans utgör en dators RAM. Bagge tjänar till att lagra program, såväl som data som behandlas av dessa program. I många operativsystem kallas detta för "huvudminne".

Till skillnad från ROM är RAM flyktigt minne. Med andra ord behöver den en strömkälla för att lagra data. Det räcker med att bara ta bort batterierna från fickdatorn för att praktiskt taget kontrollera sanningen i dessa ord. Men fördelen med RAM är att dess innehåll lätt kan modifieras.

Låt oss nu ta en närmare titt på huvudtyperna av lagringsenheter.

PCMCIA minneskort

En av de äldsta standarderna för externa minnesenheter är kanske PCMCIA-standarden, utvecklad av Personal Computer Memory Card International Association, eller förkortat PCMCIA.

PCMCIA-standarden definierar för närvarande fyra huvudtyper av minneskort:

  • DRAM (dynamic random access memory, dynamisk minne)
  • SRAM (statiskt random access memory, statiskt minne)
  • Linjär blixt
  • PC-kort ATA Flash (ATA-kompatibel blixt)

DRAM-kort är inte icke-flyktiga, vilket kraftigt begränsar omfattningen av deras tillämpning. Det vill säga, även om du föreställer dig att du använder till exempel ett DRAM-minneskort i din digitalkamera för att lagra information, så kommer detta inte att sluta bra: så fort du tar bort kortet från kameran kommer alla bilder att visas direkt. förlorat.

SRAM-kort behöver också en strömkälla för att lagra data de innehåller. För detta ändamål finns ett litet batteri i kortets design. Som ett resultat har kort av denna typ en fast livslängd som bestäms av batteritiden. Efter en viss tid måste batteriet bytas (ungefär som vi byter batteri i våra klockor). Således, om du inte har tid att kopiera data från kortet till den stationära datorn innan du byter batteriet, kommer de att gå förlorade. En annan nackdel med SRAM-kort är deras kostnad, som är högre än för flashminneskort.

Linjär blixt kräver en speciell programvara. Prestandan och kompatibiliteten för Linear Flash-kort (eller, med andra ord, icke-ATA)-kort bestäms av drivrutiner som kallas Flash File System (FFS) eller File Translation Layer (FTL). Olika versioner Dessa drivrutiner är inte alltid kompatibla mellan olika system, så data kan inte överföras från en enhet till en annan. Även om rätt version av motsvarande programvara är installerad på din bärbara enhet, betyder det inte att kortet kommer att läsas på en stationär dator. Av denna anledning används den här typen av minneskort sällan i bärbara enheter för tillfället.

ATA-kompatibel blixt, å andra sidan, är helt kompatibel med den öppna industristandarden PCMCIA-ATA. ATA utvecklades som ett standardgränssnitt för lagringsenheter som hårddiskar eller flashminneskort för marknaden. mobila datorer. Det ger interoperabilitet med stora datorplattformar och operativsystem. Dessutom kan data enkelt överföras från en enhet till en annan utan behov av FFS eller FTL. Om du köper ett ATA-kompatibelt minneskort fungerar det garanterat i alla system som stöder ATA-standarden, oavsett om det till exempel är en dator eller en digitalkamera. Alla större operativsystem, inklusive DOS, Windows 3.1, Windows CE, Windows "95, OS / 2, Apple System 7, de flesta Unix-kloner och många andra operativsystem, stöder ATA-standarden.

Förresten, samma princip används i hårddiskar: alla moderna hårddiskar har alltid ett standardgränssnitt för datautbyte (IDE, EIDE, SCSI). Följaktligen kan denna disk användas i alla system som stöder denna standard. Därför används PC Card ATA Flash-kort mest inom konsumentelektronik (särskilt digital kameror).

För att arbeta med PC-kort på en stationär dator måste du köpa en speciell adapter - PC Card Adapter, som kostar cirka 70 $. Och i alla moderna bärbara datorer finns denna adapter redan i standardkonfigurationen.

PC-kort varierar i storlek. För tillfället beskriver standarden tre typer av kort (det fjärde är fortfarande under utveckling, så det finns lite information om det).

Sorts Längd Bredd Tjocklek Användande
Typ I 85,6 mm 54 mm 3,3 mm Minne (SRAM, Flash, etc.)
Typ II 85,6 mm 54 mm 5 mm I/O-enheter (modem, nätverkskort etc.)
Typ III 85,6 mm 54 mm 10,5 mm Lagringsenheter, hårddiskar

information hämtad från www.pc-card.com

Med top-down-kompatibilitet kan typ I- och typ II-kort användas i enheter utrustade med Typ kontakter III (men inte vice versa).

Om vi ​​pratar om moderna digitalkameror, använder de oftast typ I- och typ II-kort som en datalagringsenhet.

CompactFlash minneskort

De första CompactFlash (CF)-korten släpptes 1994 av Sandisk. De är snabba, lätta, flyttbara minnesenheter med hög kapacitet som använder flashminnesteknik för långtidslagring av data även när ingen strömkälla är tillgänglig. Storleken på ett CompactFlash-kort är jämförbar med en ask med utländska tändstickor: dess dimensioner är 43×36×3,3 mm.

CompactFlash-kort kan användas i en mängd olika enheter, inklusive digitalkameror och handdatorer. Faktum är att CompactFlash stöds av de flesta plattformar och operativsystem som stöder PCMCIA ATA-standarden.

I början av 2001 fanns det ett 40-tal företag i världen som tillverkade CompactFlash-minneskort. Kapaciteten på moderna minneskort sträcker sig från 4 till 256 MB, och priset varierar från 1,5-2 dollar per megabyte.

CompactFlash-enheter är dyrare än vanliga hårddiskar, men de har betydande fördelar jämfört med de senare. För det första har minneskort inga rörliga delar, vilket ger mycket bättre datasäkerhet och ytterligare minskar risken för ett diskfel på grund av mekaniska problem. För det andra kräver strömförsörjningen endast 3,3 eller 5 volt, vilket är mycket lägre än vad som krävs för en konventionell hårddisk. Lagringstiden för data på ett minneskort är cirka 100 år. Och trots allt kan du tappa ett CompactFlash-kort på golvet från en höjd av cirka 3 meter och ingenting kommer att hända med det. Tack vare dessa "positiva" egenskaper, plus den lilla storleken på CompactFlash-kort, har de fått en stor (kanske till och med den största) användningen inom digital fotografering.

Å andra sidan, om vi pratar om mikrodatorer, kan programmen som är inspelade på dem inte köras direkt från CompactFlash-kortet: för att kunna köra programmen måste de först laddas in i datorns RAM. Men det tar fortfarande mycket kortare tid än att ladda data från hårddisk. Kontakten som används i CF-kort liknar den som används av PCMCIA-kort, men har 50 stift istället för 68. Den överensstämmer dock fortfarande med ATA-specifikationen, så CF-kortet kan enkelt installeras i en 68-stifts typ II passiv adapter , varefter det blir helt identisk karta PCMCIA för alla mekaniska och elektriska parametrar.

Vissa tillverkare skriver förresten om användningen av PCMCIA CompactFlash i sina enheter, vilket kan vilseleda köparen. Man måste komma ihåg att du inte bara kan sätta in ett kort i PCMCIA-kortplatsen, detta kräver en speciell adapter!

Förresten, förutom att användas i datorer baserade på Windows CE, kan minneskort användas av mikrodatorn TRGPro, skapad av TRG och som kör operativsystemet PalmOS, samt Psion 5mx PDA från företaget med samma namn . TRGPro är en konventionell Palm IIIx fickdator med en inbyggd CompactFlash-fack. Men inte alla befintliga PalmOS-applikationer kan använda TRGPro CF-kortplatsen. De måste sammanställas på ett speciellt sätt.

SmartMedia minneskort

En annan flashminnesstandard som uppfanns för cirka fyra år sedan av Toshiba Corporation. Dess skapare anser att denna standard är "den bekvämaste och mest prisvärda för digitalkameror som finns." Detta är dock inte förvånande - på grund av deras kompakthet har sådana kort redan blivit ganska utbredda bland tillverkare av digital elektronik. Måtten på SmartMedia-kort är 45×37×0,76 mm, kapaciteten är från 2 till 64 MB. Inom en snar framtid är det planerat att släppa kort med en kapacitet på 128 MB.

Den viktigaste skillnaden mellan SmartMedia-kort och CompactFlash och PC Card ATA är följande. Det finns inga integrerade kontroller på SmartMedia-kort, bara media och en guldpläterad kontaktplatta. CompactFlash och PC Card ATA-standarderna är ATA-kompatibla, det vill säga att varje kort, som är vanligt med konventionella hårddiskar, har sin egen styrenhet. Det är alltså avsaknaden av en kontroller som avsevärt minskar kostnaden för SmartMedia-kort. SmartMedia kortläsare finns för närvarande på Olympus digitalkameror, MP3-spelare och många andra bärbara enheter.

Det största problemet med att använda SmartMedia-kort idag är avsaknaden av ett väletablerat format. Som ett resultat använder många tillverkare sitt eget datalagringsformat, vilket ibland leder till kompatibilitetsproblem (ett kort som formaterats i en enhet kanske inte uppfattas av andra).

För att arbeta med SmartMedia-kort på en stationär dator kan du köpa en diskettadapter (cirka 70 USD i USA) och sedan läsa information från dem på en vanlig diskettenhet. Om du är den lyckliga ägaren till en bärbar dator med en PC-kortplats, kommer du att vara mer bekväm att köpa en SmartMedia till PC-kortadapter (cirka $60). Det finns även adaptrar för parallellport eller USB-buss.

Multimedia kort

Om du letar efter ultrakompakta lagringsmedia är SanDisk MultiMediaCard rätt väg att gå. MultiMediaCard är den minsta lagringsenheten som finns tillgänglig idag. Med en vikt på mindre än två (!) gram och storleken på ett frimärke är MultiMediaCard inte sämre än sina "storebröder" när det gäller tillförlitlighet, prestanda och låg energiförbrukning.

En av de ledande tillverkarna av MultiMediaCard är det amerikanska företaget SanDisk. Som en av uppfinnarna av denna teknologi är företaget också medlem i MultiMediaCard Association, som syftar till att främja MultiMediaCard-standarden som en öppen industristandard. För närvarande finns MultiMediaCard-minneskort i storlekar från 8 till 64 MB.

Med sin lilla storlek har MultiMediaCard följande fördelar:

  • hög kompatibilitet
  • billig Seriellt gränssnitt(totalt 7 stift används)
  • robust mekanisk design
  • låg energiförbrukning
  • låg kostnad

Med dessa fördelar håller MultiMediaCard sakta på att bli de facto standarden för de senaste digitala enheterna som MP3-spelare, digitalkameror, digitala röstinspelare och smarta telefoner.

För närvarande finns samma typer av enheter tillgängliga i Moskva-företag för att läsa och skriva information på MultiMediaCard-minneskort på stationära datorer, som för andra standarder: adaptrar för en konventionell enhet, externa "kortenheter" för LPT eller USB, samt speciella MMC-PCMCIA-adaptrar.

1,4 mm
24 mm
32 mm
3,3 mm
42,8 mm
36,4 mm

SpringBoard minnesmoduler

Handspring-företaget i sin linje av handdatorer introducerades ny modul Springboard-förlängningar. SpringBoard-modulen ser ut som en patron för spel konsoler nintendo gameboy.

En av de första modulerna som släpptes med SpringBoard-teknik var en 8 MB flashminnesmodul (79 USD). Den använder icke-flyktigt flash-ROM så att modulen kan avinstalleras från systemet utan att förlora data. Men som med TRGPro kommer inte all PalmOS-programvara att fungera med SpringBoard-flashmodulen.

IBM Microdrive

IBM (uppfinnare av hårddiskteknik) har tagit miniatyriseringen av hårddiskar till nästa nivå med sin nya Microdrive-modell (170 MB respektive 340 MB). Något större än ett vanligt CompactFlash-kort (42,8 x 36,4 x 5 mm) och väger 16 gram, dessa "bebisar" innehåller faktiskt all mekanik för en hårddisk inuti, inte flashminneschips. Jag tror att du blev imponerad, men det är inte allt: mikrohårddiskar från IBM finns redan till försäljning med en kapacitet på 600 MB och 1 GB.

IBM Microdrive är CompactFlash Type II PCMCIA-kompatibel, så du kan installera den i vilken enhet som helst som har denna kortplats. Det enda är att din CF-plats måste vara utrustad med en "retur"-mekanism för detta, eftersom enheten är helt "infälld" i kortplatsen. Spindelhastigheten är 4500 rpm, och dataöverföringshastigheten är från 30 till 45 MB/s med en genomsnittlig åtkomsttid på 15 ms. Dessutom, för att öka prestandan, är hårddisken utrustad med en inbyggd buffert på 128 KB.

Nu skulle jag vilja uppmärksamma kostnaden för en enhet för informationslagring i en ny mikrohårddisk. Ett typiskt CompactFlash-kort av typ I kostar cirka 100 USD för 64 MB och cirka 250 USD för alternativet 128 MB. Priset för att lagra en megabyte information är alltså cirka 1,8 dollar per megabyte. Om vi ​​tar priserna för 340 MB och 1 GB IBM Microdrive så handlar det om 250 och 430 dollar. Således är kostnaden för en megabyte information för en mikroenhet cirka 0,6 USD per megabyte, vilket är tre gånger mindre än kostnaden för en megabyte information för ett CompactFlash-kort.

Det enda negativa här är att Microdrive bokstavligen "slukar" batterierna i en fickdator eller någon annan bärbar enhet, eftersom mekaniken verkligen kräver mycket mer kraft för att fungera. Dessutom, under driften av hårddisken, frigörs en liten, men fortfarande ganska märkbar mängd värme, vilket negativt kan påverka inte bara ditt finger om du av misstag rör det, utan också hela elektroniken i enheten där den är installerat.

Iomega klick!

Iomega, tillverkaren av populära Zip-enheter, har skapat Click! - den minsta av dess enheter. Klick! Använder 40 MB disketter i sitt eget format, kostar cirka $10. Eftersom dessa skivor inte direkt kan användas i olika modern elektronik kan du använda dem för att lagra innehåll som CompactFlash-kort. Du sätter helt enkelt in ett minneskort i en dedikerad plats i Iomega-enheten och med en knapptryckning överförs informationen till en 40 MB Click!-enhet.

I praktiken tar överföringen av data från ett 4 MB CompactFlash-kort cirka 28 sekunder. Således kan du öka kapaciteten på din enhet utan att köpa nya CF-kort eller IBM Microdrives.

Nu kort om skivans tekniska egenskaper: diameter är cirka 50 mm, yttre radie är 34 mm, inre radie för spindelringen är cirka 7 mm. Genom konstruktiva Click! mycket lik en vanlig diskett. Precis som IBM Microdrive, Iomega Click! är inte en direkt konkurrent till flashminneskort, eftersom det är ganska sämre än dem när det gäller strömförbrukning och mekanisk tillförlitlighet.

Låt oss nu blicka framåt och lite åt sidan.

För närvarande har enheter som stöder CompactFlash-standarden ett mycket bra läge. Å andra sidan har andra enheter, i synnerhet Palm Computing, ett ganska stort urval av icke-standardiserade lösningar på problemet med datalagring.

En sådan lösning är Sonys Memory Stick. Sony tecknade ett avtal med Palm Computing i början av förra året för att utveckla enheter som kommer att använda Memory Stick-teknik. Dessa moduler, ungefär lika stora som en bra Sugar Free Orbit-skiva, används nu i vissa konsumentprodukter som digitalkameror och ljudspelare.

Det är dock känt att Sony tidigare redan har misslyckats med implementeringen av sin BetaMax-videostandard. Men framgången för dess nyligen skapade CLIE-enhet baserad på operativsystemet PalmOS antyder ganska ljusa utsikter för sin egen minnesstandard. Sony. Å andra sidan kommer få tillverkare att börja tillverka utrustning, vars bärare kommer att skapas av sin direkta konkurrent.


UniLinear Corporation är i en liknande situation med sin operatör The Parachute ($199). Parachute är en smal clip-on PC-kortplats (PCMCIA) som tillåter användning av standard PCMCIA kringutrustning, inklusive modem och minneskort. Om du bara hittar drivrutiner för dessa enheter.

Och slutligen axxPac från AMS programvara& Electronic GmbH. axxPac är en modul som kopplas in i Palm IIIx:s interna expansionskortplats och låter dig använda SmartMedia-kort från 8MB till 64MB.

Minnesenheter baserade på flashminneschips har vunnit enorm popularitet i vår tid. Alla är bekanta med datorminnen - miniatyrnyckelringar med USB-kontakt. Utan ett minneskort i ett av de många formaten är det omöjligt att föreställa sig en digitalkamera eller en fickdator. Fler och fler mobiltelefoner, spelare och andra bärbara och till och med stationära enheter som DVD-spelare eller fotoskrivare är utrustade med löstagbara flashkortplatser - detta utökar deras funktioner och ger användarna flexibiliteten och bekvämligheten med obegränsat externt minne.

I huvudsak har flash-enheter blivit universella sätt att lagra och överföra digital information. Och detta är ingen slump: praktiskt sett har de helt enkelt ingen motsvarighet. En stor och ständigt växande volym, redan uppmätt i många gigabyte; hög hastighet och tillförlitlighet för datalagring; oöverträffad kompakthet; anspråkslöshet för den yttre miljön och frånvaron av rörliga delar; låg strömförbrukning och slutligen enkel anslutning och användning - det här är hemligheterna bakom den rungande framgången för flash-enheter på marknaden. Därav massproduktionen och den utbredda tillgängligheten av dessa högteknologiska produkter. Konsumenter kan inte annat än glädjas åt ständigt sjunkande priser, som i vissa fall redan är mindre än 1 rubel. per MB.

2. Baksidan av myntet

Ack, ingenting är perfekt i den här världen, du måste betala för allt. När det gäller flash-enheter måste du betala driftsäkerhet. Denna viktigaste indikator lämnar nyligen mycket övrigt att önska, vilket underlättas av både tekniska omständigheter och situationen på marknaden.

För det första inkluderar modern arkitektur höghastighets multifunktionskontroller och NAND-minneschips med hög densitet. Detta ökar objektivt sett sårbarheten hos flash-enheter för yttre påverkan. Med lanseringen av nya modeller förvärras problemet med utrustningskompatibilitet. Så många kortläsare stöder inte stora SD- och CF-kort (kortet kanske inte känns igen eller till och med skadas när det formateras). Ett alltför stort antal format, formfaktorer och modifieringar av kort begränsar omfattningen av varje typ och gör standardisering svår.

För det andra tvingar hård konkurrens tillverkarna att sänka produktionskostnaderna på alla möjliga sätt, bland annat genom att förenkla konstruktionen, byta till billigare komponenter, mjukningskontroll etc. Allt detta påverkar naturligtvis tillförlitligheten. När det gäller företag i kategorin "inget namn" kan man inte ens komma ihåg om deras produkters tillförlitlighet.

3. Allt kan gå sönder...

Livet visar att många flash-enheter och minneskort misslyckas av olika anledningar. Garantiservice är inte alltid tillgänglig med tanke på de olika inköpsställena. Och om återställandet av information, ofta mer värdefull för ägaren än transportören själv, är det ingen fråga alls. För dessa tjänster bör du kontakta specialiserade organisationer.

I den här artikeln har vi försökt systematisera typiska flash-enhetsfel. Förutom symtomen på misslyckanden ges deras orsaker, metoder för reparation och dataåterställning samt förebyggande åtgärder. Rekommendationerna syftar till att minska risken för drivfel och därmed förlänga deras livslängd.

Förmodligen den mest vanligt problem associerad med flash-enheter är deras förlusten. teknisk lösning det här problemet verkar inte ha :), allt beror på ägarens noggrannhet och uppmärksamhet. Uppskatta värdet av informationen som lagras på din enhet och behandla den hädanefter som en kontantmotsvarighet. Se till att skydda känsliga uppgifter från nyfikna ögon. Det finns ett antal lösningar tillgängliga vid förlust eller stöld av media: mjukvarukryptering av filer och arkiv, lösenordsskydd för partitionen (med eller utan AES-128-hårdvarukryptering), biometriskt skydd(inbyggd fingeravtryckssensor), etc. När det gäller tillförlitlighet är skyddsmetoderna dock mycket heterogena jämförande analys ligger utanför ramen för denna artikel.

Listan över tekniska fel på flash-enheter, i fallande ordning efter deras prevalens, ser ut så här:

  • logiska fel
  • mekaniska haverier
  • elektriska och termiska skador
  • styrenhetsfel
  • flashminne kraschar och slits

Ofta upptäcks flera problem i en "sjuk" enhet samtidigt, så klassificeringen är något godtycklig. Ändå kommer vi att följa det och överväga mer i detalj var och en av kategorierna.

3.1. Logiska fel

Enheten är fysiskt frisk, men känns igen som tom eller oformaterad, och tidigare skrivna data är inte synliga. I det här fallet är filsystemet skadat, närmare bestämt dess servicetabeller. Data förblir vanligtvis på plats och kan återställas med hjälp av olika heuristiska verktyg (i vardagligt talat kallade återställningsverktyg). Du kan till exempel använda gratis program eller andra välkända paket som UFS Explorer, R-Studio, etc. (se artikeln för hur man använder dem)

Självklart, för återställning, måste enheten vara ansluten till USB uttag dator: en flash-enhet direkt och ett minneskort via en kortläsare (dess roll kan spelas av en kamera, eller en annan enhet med en lämplig kortplats, om de har standard USB Drive-emulering). Återställningsbara filer skrivs alltid till en annan enhet med tillräckligt med ledigt utrymme.

Varje heuristik är baserad på vissa antaganden som har vuxit från praktiken att arbeta med hårddiskar. Flash-enheter har inte ett brett utbud av filsystem (vanligtvis FAT16, mer sällan FAT32), men operationsschemat, adresserings- och skrivdisciplin, etc. är olika, så dessa antaganden kan vara felaktiga. I sådana fall tar "återställare" grovt fel eller ser inte data alls, och det krävs noggrant manuellt arbete.

Låt oss ta ett exempel. När flashenheten misslyckades fylldes ett segment på 128 KB med en slumpmässig kod med en dominans av "ettor" och en repeterbarhet på 2 KB. Detta segment föll delvis på FAT, varför R-Studio gav opålitliga resultat. I diskredigeraren beräknades gränserna för det skadade segmentet, det återställdes till noll, varefter R-Studio startade igen. Resultaten har förbättrats, även om några filer har gått förlorade.

Ofta behöver du återställa digitala bilder från ett minneskort. Det finns några egenheter här. Å ena sidan skrivs filer av samma typ (oftast i JPG-, TIFF- och MOV-format) sekventiellt utan fragmentering, så att även med en kraftig förstörelse av filsystemet är deras gränser lätta att bestämma av deras karakteristiska rubriker. I själva verket behöver du bara skanna enheten. Många kommersiella program som PhotoRescue är baserade på denna princip. Å andra sidan är det svårt att återställa RAW-bilder. Det här formatet är inte standardiserat och har många varianter beroende på tillverkaren av kameran och till och med firmware för en viss modell. Här hjälper ibland bara proprietär specialiserad programvara.

Huvudorsaken till fel– för tidig borttagning av enheten från uttaget eller plötslig avstängning ström när operativsystemet inte har tid att uppdatera filsystemet på enheten. Självklart är användarfel inte heller ovanliga när han oavsiktligt raderar filer eller börjar formatera.

Förebyggande: Stäng av graciöst innan du kopplar ur flashenheten. På Windows-datorer och bärbara datorer, använd alltid funktionen "Säker borttagning av maskinvara". I digitalkameror och annan bärbar utrustning, håll ett öga på batteriladdningen så att den inte "sätter sig" oväntat under drift. Stäng inte av strömmen förrän de aktuella kortoperationerna är klara.

3.2. Mekaniska haverier

Miniatyr flash-enheter, även om de är födda för "nomadliv", lider ofta av grov behandling. Flash-enheter har ofta ett ömtåligt hölje, ett tunt kort och en svag USB-kontakt. Minneskort är svaga i böjning, deras hölje kan delamineras, inspelningstillståndsspärren faller ut, kontaktseparatorerna skiftar och själva kontakterna slits ut. Det har märkts att produkter i ekonomiklass och "no name"-produkter går sönder oftare.

Böjningsbelastningar skadar höljet, orsakar mikrosprickor på brädet, leder till brutna kontakter och sprickor i delar. Kvartsresonatorn lider av stötar och fall. De flesta enheter har ett läckande hölje som tillåter vatten att passera igenom.

Reparera: reparera kontakter, byta ut delar, förstärka USB-kontakten, limma eller byta ut fodralet. Med sådana manipulationer sparas data. Om minneschippet är knäckt, går data förlorad, reparationen är inte motiverad. Lyckligtvis händer detta sällan.

Förebyggande: hantera dina enheter försiktigt, tappa eller trampa inte på dem. Förvara minneskort i hårda fodral. När du ansluter en flash-enhet till en USB-port, utöva inte mycket kraft, och försök att inte röra enheten under drift: det finns risk för att kontakten går sönder, samtidigt som du får en kortslutning.

Om din bil har varit i vatten, särskilt havsvatten, är det bättre att ge den till en specialist direkt. Dålig tvätt och torkning, för tidig påslagning kan irreparabel skada enheten och förstöra data.

När du köper, välj flash-enheter med ett hållbart, inte för tunt fodral. Ju mer metall desto bättre. USB-kontakt ska sitta "som handen i handsken", locket ska sitta fast ordentligt. Det är praktiskt när kepsen är försäkrad mot förlust, och fodralet har ett hål för en sladd eller en ring så att nyckelringen kan hakas fast i nycklarna eller hängas runt halsen. Design där gaffeln sträcker sig eller roterar är inte dåliga, även om den rörliga designen har sina svaga punkter. Det gummerade fodralet kombinerar fukt- och stöttålighet, detta är ett bra alternativ för resor.

Bland minneskort är de vars fodral inte limmas ihop från två tunna halvor starkare, utan är som en monolitisk plastbit. I dyra modeller intern volym fylld med silikon vilket ger ytterligare tätning.

3.3. Elektriska och termiska skador

Instabil strömförsörjning, såväl som statiska urladdningar, är en vanlig orsak till flash-enhetsfel. Många av dagens modeller har dåligt överspänningsskydd och oavsiktliga överspänningar kommer att skada dem. Förmodligen påverkar policyn att minska kostnaderna för produkter när "extra" skyddselement togs bort från kretsen. "Kinesiska" strömförsörjningar av dålig kvalitet med sina krusningar i 5V-ledningarna bär också sin del av skulden.

Det är inte ovanligt att flash-enheter misslyckas på grund av föråldrade elektriska ledningar: många datorer är fortfarande inte jordade. På deras fall kan en potential på tiotals volt vandra, och den statiska laddningen flödar där det behövs. Allt detta, om ogynnsamma förhållanden sammanfaller, leder till utbrändhet av styrenheten och rörelementen. Med hänsyn till laddningen på människokroppen är anslutningsögonblicket det farligaste.

En annan orsak till funktionsfel är den "mänskliga faktorn" vid montering av systemenheter. Slarva, eller helt enkelt oerfarna arbetare lyckas felaktigt ansluta till moderkort USB-port på frontpanelen. Detta leder till en polaritetsomkastning av kraftledningarna, och flashenheten brinner tyst första gången den ansluts :(. Kabeln är oftast inte skärmad, och även korrekt montering eliminerar inte störningar inuti höljet som förvränger driften En enhet som är ansluten till den kan fungera långsamt, misslyckas eller inte upptäckas alls i systemet, vilket fungerar som en förutsättning för falska slutsatser om ett fel.

Problemet med uppvärmning, för flash-enheter, är naturligtvis inte lika relevant som för hårddiskar med deras mekanik. Men här ligger orsaken till haverierna. Många plastfodral ger inte bra värmeavledning, och under aktivt arbete kan laddade delar överhettas, misslyckas och till och med smälta genom höljet. Oftast blir kraftstabilisatorn lidande. I ärlighetens namn, låt oss säga att elementbasen har förbättrats i de nya modellerna, uppmärksamhet har ägnats åt värmeavledning och problemet är mindre vanligt.

Förhöjda driftstemperaturer är också skadliga för flashminneschips. Även om de enligt specifikationerna kan motstå upp till 125º, i praktiken, redan från 70º, sjunker deras resurs kraftigt och sannolikheten för fel ökar. Att uppnå sådan uppvärmning är lättare än det verkar: närheten till kraftdelar i ett trångt fodral "hjälper".

När det gäller minneskort finns det en verklig fara att skada dem med statisk urladdning under insättning eller borttagning från kortplatsen. Kort med öppna kontakter, som MMC, är särskilt sårbara; "Att slå igenom" statisk CF eller MS är svårare av uppenbara skäl.

Reparera: byte av defekta delar. Att arrangera om styrenheten eller minneschippet är inte alltid kostnadseffektivt, så reparationer handlar oftast om att ersätta utbrända trimelement.

Förebyggande: Se till att dina datorer är jordade och har en stabil strömförsörjning. Använd kvalitetsnätaggregat med tillräcklig ström. Innan du sätter i ett flashminne i USB-porten, tryck på systemblock att utjämna potentialer. Från statisk elektricitet och överhettning är flash-enheter i metallfodral bättre skyddade än andra.

I ljuset av monteringsproblem, och för att minska störningar, rekommenderas det att använda USB-portarna lödda på moderkortet. Installera en USB-förlängningskabel för enkel åtkomst till bakpanelen. En kvalitetsprodukt utmärks tvinnade par ledningar med obligatorisk skärmning och en ytterdiameter på minst 5 mm. Kabeln bör inte vara för lång (optimalt 0,8-1,5 m) och bör inte ligga i anslutning till strömledningar.

Minneskort ska hanteras med försiktighet, undvik att vidröra exponerade kontakter och, om möjligt, ta bort dem från kortplatserna i fientliga miljöer.

Det bör nämnas påverkan av externa elektromagnetiska fält. Upprepade gånger uppstod misslyckanden i arbetet med flash-enheter när en mobiltelefon var i närheten. Det finns också rapporter om att information har skadats efter bagagekontroll på flygplatser. Tills pålitlig statistik har samlats på den här frågan är det värt att se till: håll flash-enheter borta från de medföljande mobiltelefonerna och ta med dem i handbagaget innan flygningen.

3.4. Kontroller fel

Styrenheten finns i alla flashenheter och många minneskort, den ansvarar för överföring av data mellan det externa gränssnittet och flashminnet och utför många andra funktioner.

Som praxis visar är styrenhetens firmware (firmware) föremål för yttre påverkan - strömavbrott, statiska urladdningar, gränssnittsfel, etc. kan skada den. I sådana fall är styrenheten blockerad och svarar inte på förfrågningar från operativsystemet. Utåt manifesteras detta i det faktum att enheten känns igen i datorn som " okänd enhet", eller hur flyttbar enhet med noll kapacitet. När du kommer åt den kan meddelandena "Sätt i en skiva i enheten" eller "Ingen åtkomst till skivan" visas.

Naturligtvis är uppgifterna inte tillgängliga på vanligt sätt, men de lagras i flashminne, och de kan läsas direkt från chippet på specialutrustning. Beskrivningen av sådana tekniker ligger utanför ramen för denna artikel.

Ibland blir frekvensomriktaren skrivskyddad, och eventuellt skrivbrytarens läge påverkar ingenting. Datan är synlig och läsbar, men när du försöker skapa en fil, radera eller formatera visas meddelandet "Disken är skrivskyddad". Styrenheten går in i detta läge när den upptäcker hårdvarufel i flashminnet för att förhindra dess ytterligare förstörelse (NAND-minnet skadas huvudsakligen under skrivning). Det är tydligt att vi i det här fallet bara kan prata om reparationen av enheten.

Många styrenheter stöder dataskydd vid användning av det medföljande programmet, på en flashdisk, en dold sektion, som öppnas efter att du har angett lösenordet. Denna funktionännu inte standardiserad, och viktigast av allt, inte tillräckligt tillförlitlig: den dolda partitionen blir otillgänglig även med små fel. Orsaken kan vara både de nämnda externa influenserna på styrenheten och felaktiga användaråtgärder (till exempel ett försök att formatera en partition med ett "främmande" verktyg). Dataåterställning i sådana fall är specialisternas privilegium.

Reparera:återställa styrenhetens firmware med hjälp av tekniska verktyg. Verktygen är strikt specialiserade och du måste ha en version specifikt för din kontrollmodell. Det räcker inte att bara känna till drivmodellen, eftersom olika instanser av samma modell kan ha helt olika styrenheter: detta är verkligheten i nuvarande produktion.

Nödvändiga program kan ibland laddas ner från flashenhetens tillverkares webbplats eller hittas på den medföljande CD-skivan. Om det inte finns några tillgängliga verktyg i dessa källor kan du söka på Internet efter kontrollenhetens etikett. För att göra detta, ta isär flashenheten eller, säkrare, identifiera styrenheten med VID / PID-koder (de kan hittas i Enhetshanteraren med MSINFO32 eller UsbIDCheck-program) och en tabell (innehåller avkodningskoder för mer än 7000 USB-enheter ).

I många fall tillhandahåller dock controllerutvecklaren sina verktyg endast till tillverkare och auktoriserade tjänster, under ett ganska strikt licensavtal. Naturligtvis kommer sådan programvara inte in i öppen tillgång, så självreparation är svårt.

På senare tid har den restriktiva praxisen utvidgats. Detta underlättas av den turbulenta situationen på marknaden, nämligen flödet av förfalskningar från Kina. Så i stora mängder såldes flash-enheter, "omsydda" till en större nominell volym (till exempel 2 GB med riktiga 128 MB). Köparen avslöjade inte bedrägeriet omedelbart, utan bara när de inspelade uppgifterna översteg den faktiska storleken på minneschippet (flashenheten upphörde helt enkelt att upptäckas). Det fanns också kopior som "klipptes ner" med hälften eller fyra, på marker med defekta områden.

I de beskrivna fallen var det den kraftfulla tjänstemjukvaran som fanns tillgänglig i fri tillgång. Förfalskningar byggdes på dessa kontroller, verktygen för att blinka som kunde hittas på Internet.

Observera att flashminne vanligtvis raderas när styrenheten flashas, ​​så att reparera en enhet och återställa data är tekniskt inkompatibla uppgifter.

Förebyggande: Skydda flash-enheter från statisk elektricitet, detta gäller särskilt på vintern med sin torra luft och yllekläder. Undvik strömavbrott när du aktivt arbetar med enheter (det är bäst att ansluta datorn till en UPS). Glöm inte säker utvinning. Lösenordsskyddade flash-enheter kräver särskild försiktighet.

3.5. Krockar och minnesslitage

Enheten känns igen och fungerar, men data läses med fel. Filer är skadade, arkiv är skadade, meddelandet " CRC-fel ».

Orsak: Defekt flashminne fysisk nivå, oftast på grund av tillverkningsfel eller slitage. NAND-minne tål till sin natur ett begränsat antal omskrivningar, och när chipsens kapacitet växer minskar den deklarerade resursen: från 1 miljon cykler för några år sedan till 100 tusen i nya modeller och till och med 10 tusen i billigt MLC-minne (Flernivåcell).

Den faktiska inspelningsresursen för varje specifikt chip beror på kvaliteten på dess tillverkning och driftsförhållanden, och kan i praktiken vara betydligt lägre än den deklarerade. Samtidigt är antalet avläsningar inte begränsat av någonting, dessutom är lagringen av en gång registrerad data garanterad i 10 år.

Dock jämfört med andra flyttbara media(FDD, ZIP, CD-RW, DVD-RW, Tape) Flashminnesresursen är ganska stor. Slitage skulle inte ha någon större betydelse om inspelningen gjordes jämnt på alla adresser. Tyvärr är så inte fallet, och hela problemet är det filsystem FETT. Ett antal av dess servicetabeller skrivs om med varje uppdatering av någon av filerna, det är dessa minnesceller som är de första som misslyckas.

För att bekämpa detta fenomen används "wear leveling"-teknik: data som ändras ofta flyttas runt i flash-adressutrymmet, så att skrivning utförs på olika fysiska adresser. Varje styrenhet har sin egen inriktningsalgoritm; det är svårt att jämföra deras effektivitet i olika modeller, eftersom implementeringsdetaljerna inte avslöjas. Man tror att slitageutjämning ökar flashminnets livslängd med 3-5 gånger.

Kanske väckte ingen av gränssnittsanslutningarna sådant intresse och spänning när det dök upp, som USB typ-C. Och detta är inte förvånande, eftersom gränssnittet lovar att kombinera data, kraft och videosignalöverföring i en kontakt. Intressant nog verkar detta vara en upprepning av historien för 20 år sedan när USB 1.0 tillät olika elektronik att kommunicera med varandra via en enda kontakt/kabelgränssnitt, vilket inledde en ny era av kommunikation. Sedan dess har USB blivit ett av de mest populära gränssnitten inom elektronik.

Men även om USB 2.0 har gjort det mycket enklare att förse elektroniska prylar med ström, måste vi fortfarande ha många olika laddare med oss ​​när vi reser, eftersom bärbara datorer, surfplattor, telefoner, kameror och annan personlig elektronik har sina egna krav. näring. Föreställ dig att du bara använder en laddare för att möta behoven hos alla dessa prylar! Standard betyder USB Type-C levererar upp till 15 W till belastningen, och när den läggs till USB-stöd Power Delivery (USB-PD), du kan öka laddningsströmmen genom att höja uteffekten upp till 100 watt. Detta är tillräckligt för de flesta av våra elektroniska leksaker. Med tanke på den ständigt ökande energieffektiviteten hos halvledarchips behöver vi förhoppningsvis inte ta upp denna fråga igen under överskådlig framtid.

Inbäddad USB-media Type-C stöder USB 2.0 och USB 3.1 vid 10 Gb/s, medan USB-PD ger alternativa lägen. Att överföra rått, okomprimerat videoinnehåll, såsom displayportdata, till Type-C görs enkelt genom en av de alternativa lägesfunktionerna. Listan över USB Type-C-lägen visas i Tabell 1.

Bord 1. USB Type-C expansion,
tillhandahålls av USB-PD.
Parameter Kontroller
konfiguration
kanal
USB-PD
Kraft 15 W 100 W
USB 2.0 och 3.1 Ja Ja
Video Inte Ja

USB Type-C-specifikationen introducerar nya, mindre, tunnare och mer robusta uttag och kontakter. Dessa nya kablar kan anslutas till en värd eller enhet i endera riktningen samtidigt som den traditionella USB-värd-klient-relationen bibehålls. Kontakten kan sättas in i uttaget upp och ned, eller vice versa ("flip"). Denna flexibilitet och enkelhet kommer till priset av en viss ökning av systemets komplexitet och kostnad. Medan det nya ekosystemet ger fler alternativ för högre uteffekt, alternativa lägen, snabbare överföringshastigheter och mer, måste systemdesigners välja vilket av dessa alternativ de verkligen behöver för att hålla den totala systemkostnaden inom acceptabla gränser. Alla dessa faktorer är viktiga för att upprätthålla den positiva användarupplevelsen som alla redan är så vana vid. Med tanke på möjligheten att använda och kostnaden för implementering är hastigheten för USB 2.0-standarden och strömförsörjningen upp till 15 watt tillräckligt för många enheter.

USB 2.0

USB 2.0 är ett 4-trådsgränssnitt med två datalinjer (D+, D-), ett gemensamt stift (GND) och ett strömstift (V BUS). Gränssnittet är halvduplex och stöder tre datahastigheter: låg (låghastighet, LS) 1,5 Mbps, fullhastighet (FS) 12 Mbps och höghastighet (HS) 480 Mbps. USB 2.0 upprättar en punkt-till-punkt-anslutning mellan värden och klientenheten (eller hubben), där värden styr bussen och förser den anslutna enheten med 5V/500mA ström över VBUS-linjen. USB-batteriladdningsspecifikationen (BC 1.2) möjliggör mer kraft, men till priset av mer komplexitet och extra hårdvara. Listan över populära USB 2.0-kontakter inkluderar typ A- och typ B-uttag och pluggar, samt mini- och mikroversioner.

USB On-the-Go (OTG) lägger till ett femte stift (ID) till gränssnittet för mikro- och minikontakter. Detta femte stift gör att vissa enheter, som mobiltelefoner, kan ändra sin tilldelning från klient till värd och vice versa. De fungerar som en klient när de är anslutna till en PC och som en värd när de är anslutna till olika media och USB-lagringsenheter.

USB typ-C

Låt oss titta på USB Type-C mer i detalj. Figur 1 visar USB Type-C-kabelkontakten. Med maximala monteringsmått på mindre än 3 mm hög och 8,4 mm bred, kan den användas i ultratunna enheter som bärbara datorer och smartphones.

Typ-C-sockets är desamma för både klientsystem och värdsystem. Type-C-kabeln har identiska pluggar i båda ändar, vilket gör den symmetrisk.

Figur 2 visar stifttilldelningen för USB Type-C-uttaget. Det symmetriskt arrangerade 24-stiftsgränssnittet inkluderar fyra USB 2.0-stift, åtta stift (fyra par) för SuperSpeed ​​​​USB och två stift för ALT-ljud. Dessutom används två stift för att konfigurera USB-PD-kanaler och kommunikation, fyra stift för strömförsörjning (V BUS) och fyra stift för jordfunktioner (GND). Anslutningen av kontakter och kabelenheter är definierade så att SuperSpeed ​​​​USB differentialpar kan ge dataöverföringshastigheter upp till 20 Gbps. Även om uttaget måste ha alla 24 stift, behöver Type-C USB 2.0-kabelkontakten bara 12 stift, vilket minskar kostnaderna.

I en typisk systemimplementering kortsluts två D+- och två D-linjer med byglar. Detta eliminerar behovet av en multiplexor för att anpassa sig till den vändbara pluggen. För SuperSpeed ​​​​USB-signaler är denna bygelanslutning inte lämplig på grund av att två 2:1 multiplexorer för mottagaren (Rx) och sändaren (Tx) krävs för signalintegriteten. Den här anslutningen innehåller förmodligen ett chip på varje sida av Type-C-gränssnittet: ett på värdsidan och ett på klientenhetssidan. När du använder alternativt läge blir multiplexorkonfigurationen mer komplex och kräver matrisväxlar.

Kanalkonfiguration

USB Type-C-stiften inkluderar CC-stift (Configuration Channel) som upprättar en USB-anslutning mellan nedströmsporten (nedströmsvänd port - DFP) och uppströmsporten (uppströmsvänd port - UFP). DFP-porten kan användas som en värd och UFP som en ihopparad enhetsport i den traditionella definitionen av USB-portar. CC-funktionen används för följande ändamål:

  • Detektering av DFP- och UFP-tillbehör/avskiljande;
  • Fastställande av gaffelns orientering;
  • Upptäckt av DFP-UFP-relationer när det gäller kommunikation (värdenhet) och ström (källa/sink). Utan USB-PD driver DFP (källa) som standard UFP (sink) som drar ström.
  • Meddelande (leverantör) eller detektering (sänkning) av ström i V BUS-linjen i USB Type-C-gränssnittet.
  • Ändra rollerna för anslutna enheter när det gäller dataöverföring och ström (endast via USB-PD).

Även om uttaget har två stift CC1 och CC2, är endast en CC-tråd ansluten till kabeln. Medan traditionella USB-portar definierar värd/enhetsrelationer baserat på de mekaniska egenskaperna hos uttag och pluggar, har USB Type-C med identiska kontakter på båda ändarna av DFP:n motstånd på CC-linjerna som drar potentialen högt och UFP drar den lågt ( Figur 3). Orientering och anslutningsdetektering tillhandahålls genom att övervaka spänningarna som ställs in på CC-ledningarna.

För att kommunicera hur mycket ström DFP kan ge, använder den olika värden på pull-up-motstånd eller strömkällor. Å andra sidan lär sig UFP hur mycket ström den kan dra genom att mäta spänningen över motståndet som är anslutet till jord och jämföra dessa spänningar. För ett USB 2.0-gränssnitt utan USB-PD finns tre ströminställningar tillgängliga: 500 mA; 1,5 A; och 3 A vid 5 V på V BUS.

Type-C definierar också en DRP-port (Dual Role) som växelvis identifierar sig som DFP och UFP tills en stabil anslutning har upprättats. Om DRP är anslutet till UFP eller DFP börjar det fungera som DFP respektive UFP. Om två DRP:er är sammankopplade blir resultatet slumpmässigt, men det kan påverkas av två ytterligare funktioner: Try.SRC och Try.SNK. DRP med inställningen Try.SRC försöker upprätta en anslutning som en DFP (källa) och med inställningen Try.SNK som en UFP (konsument). Dessa funktioner är särskilt viktiga i ett antal system för att ge en meningsfull relation mellan energileverantören och konsumenten så att till exempel DRP för en telefon inte börjar ladda DRP för en bärbar dator. För den bästa användarupplevelsen av hela Type-C-ekosystemet som helhet är det mycket viktigt att all ansluten utrustning fyller vissa roller i kraftsystemet. Tabell 2 listar relevanta tillståndsmaskininställningar för denna produkt.

Tabell 2. Rekommenderade inställningar för hantering
energilägen.
Diet Exempel på enhet stat
slutlig
maskingevär
Endast källa Laddare SRC
Oftast källan Bärbar, bärbar
energikälla
Prova.SRC
alternerande Läsplatta DRP
Vanligtvis konsument Telefon Prova.SNK
Endast konsument Externt hårt disk,
Tillbehör
SNK

Och hur mycket kommer att räcka?

Som redan nämnts kan USB Type-C utan det extra USB-PD-protokollet leverera 15 watt till lasten. Hur stor är denna effekt - 15 watt? Detta är sex gånger mer än standard USB 2.0 och 1,5 gånger mer än den snabbaste USB BC 1.2. Hur snabbt kan en mobil enhet ladda från 15W? Tabell 3 visar några av beräkningarna. I verkligheten beror laddningstiden på många olika faktorer. Men för enkelhetens skull antas effektiviteten i vår illustration vara 80 %.

Tabell 3 Laddningstid från en 15 W källa för
typiska mobila enheter.
Mobil
enhet
Typisk kapacitet
batteri (Wh)
Laddningstid med standard
Typ-C (min)
Smartphone 6 30
phablet 10 50
Mini surfplatta 15 75
full storlek
läsplatta
30 150

Är 15W USB Type-C laddning tillräckligt? För de flesta bärbara enheter med låg till medelhög effekt är svaret ja, naturligtvis, särskilt när du tänker på den extra kostnaden och komplexiteten för att implementera USB-PD.

Vissa applikationer kräver att stora mängder data och video överförs. Av bärbara prylar förväntar sig dock slutanvändarna sig inte särskilt mycket. Den vanligaste användningen av USB-porten på en mobiltelefon eller surfplatta är att överföra bilder, musik och videor till en PC eller för att synkronisera enheter. USB 2.0 ger genomströmning 480 Mbps. Det uppskattas att med all overhead är det möjligt att få en dataöverföringshastighet på 40 MB per sekund, vilket är tillräckligt för dagligt bruk.

Vanligtvis fungerar mobila enheter som DRP:er för att kunna förbruka ström för att ladda batterier när de är anslutna till en PC. Omvänt, när de är anslutna till en flash-enhet, kan de fungera som en källa. En typisk implementering av DRP i UBS 2.0 visas i figur 4. Observera att systemimplementeringen förblir i stort sett oförändrad när du använder en CC-styrenhet som emulerar en ID-signal. standard USB OTG. Det är också viktigt att tänka på att Type-C tillåter Mobil enheter agera i två roller (värd eller kund), samt vara både en källa och en konsument av energi.

USB 2.0 Type-C-porten på en bärbar dator eller väggladdare kommer med största sannolikhet att vara DFP-rankad, vilket ger ström till gränssnittet. Varför är uteffekten från en USB 2.0-port på en bärbar dator 15W? Svaret beror på den totala kostnaden och energibudgeten för ett system med flera Type-C-portar, eftersom inte alla kan vara fullt funktionella. Ett exempel på en typisk DFP-implementering visas i figur 5. Även om en port inte kan uppfylla båda rollerna är ID-signalen användbar för att driva en ström-MOSFET.

Figur 6 visar en typisk UFP-implementering. Detta är en vanlig konfiguration för externa hårddiskar, vissa mobiltelefoner, USB 2.0 upstream-hubbar, klockor, tillbehör och kringutrustning.

Single Chip Solution för USB 2.0

En enhet som kan tillhandahålla en enchipimplementering av USB 2.0 är TUSB320-chippet från Texas Instruments. Med den här enheten är det inte så svårt att konvertera ett befintligt USB 2.0-gränssnitt till Type-C som det kan verka. Du byter helt enkelt kontakten, lägger till TUSB320 CC-kontrollkretsen, och det är allt. Med den här enheten kan alla DRP-, DFP- och UFP-konfigurationer, som visas till exempel i figurerna 4-6, implementeras. Chipet kan konfigureras med allmänna I/O-portar. Användningen av I 2 C är valfri, men ger tillgång till vissa ytterligare egenskaper vilka systemutvecklare kan ha nytta av. För att minska svarstiden jämfört med konstant mjukvaruavfrågning, genererar enheten en mikroprocessoravbrottssignal från hårdvarublocket I 2 C. Meddelande kommer att tas emot vid varje händelse som ändrar tillståndet för värd-klientgränssnittet.

DRP-portkontrollern tillhandahåller CC-logiken och kan konfigureras som DFP, UFP eller DRP för bärbara applikationer.

Tabell 4 Lista över USB Type-C-kontaktfunktioner som stöds
i olika lägen.
Spänningsnivå på
portutgång
Hög Kort Medel
(inte ansluten)
Funktioner som stöds Endast DFP Endast UFP DRP
Ansluter/kopplar från
från hamnen
. . .
Kabelorientering (via I 2 C) . . .
Nuvarande deklaration . . (DFP)
Aktuell detektering . . (UFP)
Tillbehörslägen
(ljud och felsökning)
. . .
Aktiv kabeldetektering . . (DFP)
I2C/allmänna portar . . .
Gammal stil kablar . . .
V BUS spänningsdetektering . . . (UFP)
Djup aktivering
urladdat batteri
. . .
ID-signalemulering . (DFP)
Prova.SRC .
Prova.SNK .

Enheten ändrar sin status genom att presentera sig själv som en DFP eller UFP enligt Type-C-specifikationen. CC-logikblocket övervakar statusen för CC1- och CC2-stiften i termer av polariteten hos de anslutna pull-up-motstånden för att avgöra om USB-porten är ansluten och dess roll. Enligt den tilldelade rollen deklarerar eller bestämmer CC-logiken också standardvärdet för strömmen - medium eller hög. Listan över funktioner och lägen som stöds visas i Tabell 4.