Топологии сетей

Точка-точка (рис. 1) – абоненты связаны в последовательную цепь. У каждого абонента есть два двунаправленных коммуникационных порта, с помощью которых он связан с соседними. Передача данных идет последовательно через соседних абонентов, т.е. для передачи данных от 1 к 3, 1 передает данные 2, 3 передает их 3.

Достоинства – легко наращивать количество абонентов, при выходе из строя одного абонента возможно сохранение работоспособности оставшихся частей сети.

Недостатки – скорость передачи данных зависит от количества абонентов, требуется двухпортовые устройства.

Кольцо (рис. 2) – вариант топологии точка-точка, реализованный на устройствах с одним коммуникационным портом, каналы приема и передачи которого подключаются к разным абонентам.

Недостатки – выход из строя любого абонента выводит из строя всю сеть, скорость передачи данных зависит от количества абонентов.

Звезда (рис. 3) – вариант топологии точка-точка в которой все однопортовые абоненты подключены к одному многопортовому, который осуществляет ретрансляцию данных между общающимися абонентами. При этом абонент 2 обычно является специализированным устройством, занимающимся только этим – коммутатор.

Достоинства – повреждение любого абонента (кроме коммутатора) не приводит к выходу из строя сети, скорость обмена между двумя абонентами не зависит от количества абонентов в сети (ограничивается возможностями коммутатор)

Недостатки – очень протяженная кабельная сеть, выход из строя коммутатора выводит из строя всю сеть, количество абонентов ограничено возможностями коммутатора.

Шина (рис. 4) – все абоненты подключены параллельно к общим линиям передачи данных.

Достоинства – легко наращивать количество абонентов, малое количество проводов, при разрушении линий связи потенциально сохраняется работоспособность оставшихся кусков, выход из строя абонента не выводит из строя всю сеть.

Недостатки – сложная организация доступа к среде передачи, необходимость арбитража, сложность (невозможность) реализации дуплексной передачи данных, скорость передачи данных зависит от количества абонентов.

Последовательный интерфейс i2с

I²C (русск. ай-ту-си) — последовательная шина данных для связи интегральных схем, разработанная фирмой Philips в начале 1980-х как простая шина внутренней связи для создания управляющей электроники. Используется для соединения низкоскоростных периферийных компонентов с материнской платой, встраиваемыми системами и мобильными телефонами. Название представляет собой аббревиатуру слов Inter-Integrated Circuit. 1 октября 2006 года отменены лицензионные отчисления за использование протокола I²C. Однако, отчисления сохраняются для выделения эксклюзивного подчинённого адреса на шине I²C.

I²C использует две двунаправленных линии, подтянутые к напряжению питания и управляемые через открытый коллектор или открытый сток — последовательная линия данных (SDA, англ. Serial DAta) и последовательная линия тактирования (SCL, англ. Serial CLock), обе нагруженные резисторами. Стандартные напряжения +5 В или +3,3 В, однако допускаются и другие.

Классическая адресация включает 7-битное адресное пространство с 16 зарезервированными адресами. Это означает до 112 свободных адресов для подключения периферии на одну шину.

Основной режим работы — 100 кбит/с; 10 кбит/с в режиме работы с пониженной скоростью. Заметим, что стандарт допускает приостановку тактирования для работы с медленными устройствами.

После пересмотра стандарта в 1992 году становится возможным подключение ещё большего количества устройств на одну шину (за счёт возможности 10-битной адресации), а также большую скорость до 400 кбит/с в скоростном режиме. Соответственно, доступное количество свободных узлов выросло до 1008. Максимальное допустимое количество микросхем, подсоединенных к одной шине, ограничивается максимальной емкостью шины в 400 пФ.

Версия стандарта 2.0, выпущенная в 1998 году представила высокоскоростной режим работы со скоростью до 3,4 Мбит/с с пониженным энергопотреблением. Последняя версия 2.1 2001 года включила лишь незначительные доработки.

Принцип работы