Apple Desktop Bus (ADB) es un bus periférico serial propietario de [1] bit que conecta dispositivos de baja velocidad a computadoras. Fue introducido en el Apple II GS en 1986 como una forma de dar soporte a dispositivos de bajo costo como teclados y ratones, lo que les permite conectarse entre sí en una cadena tipo margarita sin la necesidad de concentradores u otros dispositivos. Apple Desktop Bus se introdujo rápidamente en los modelos posteriores de Macintosh , en los modelos posteriores de computadoras NeXT y también vio otros usos de terceros. Al igual que el conector PS/2 similar utilizado en muchos compatibles con PC en ese momento, Apple Desktop Bus fue reemplazado rápidamente por USB a medida que ese sistema se hizo popular a fines de la década de 1990; el último puerto externo Apple Desktop Bus en un producto de Apple fue en 1999, aunque permaneció como un bus solo interno en algunos modelos de Mac hasta la década de 2000.
Al principio de la creación de la computadora Macintosh, el equipo de ingeniería había seleccionado el bastante sofisticado Zilog 8530 para proporcionar comunicaciones en serie. Esto se hizo inicialmente para permitir que se conectaran múltiples dispositivos a un solo puerto, utilizando protocolos de comunicación simples implementados dentro del 8530 para permitirles enviar y recibir datos con la computadora host. La idea era permitir que se conectaran múltiples dispositivos a un puerto, eliminando la necesidad de muchos tipos diferentes de puertos o el uso de ranuras de expansión . [2]
Durante el desarrollo de este sistema AppleBus, la interconexión de computadoras se convirtió en una característica de vital importancia para cualquier sistema informático. Sin ranuras para tarjetas, Macintosh no podía agregar fácilmente compatibilidad con Ethernet o estándares de redes de área local similares . El trabajo en AppleBus se reorientó hacia fines de interconexión y se lanzó en 1985 como el sistema AppleTalk . Esto dejó a Mac con los puertos originales para mouse y teclado de un solo propósito, y sin un sistema de propósito general para dispositivos de baja velocidad. [2]
El primer sistema en utilizar Apple Desktop Bus fue el Apple II GS de 1986. Se utilizó en todas las máquinas Apple Macintosh a partir del Macintosh II y Macintosh SE . Apple Desktop Bus también se utilizó en modelos posteriores de computadoras NeXT. [3] La gran mayoría de los dispositivos Apple Desktop Bus son para entrada, incluidos trackballs , joysticks , tabletas gráficas y dispositivos similares. Los usos especiales incluyeron dongles de protección de software e incluso el módem TelePort .
El primer Macintosh que dejó de usar el Apple Desktop Bus fue el iMac en 1998, que utiliza USB en su lugar. El último ordenador Apple que tiene un puerto Apple Desktop Bus es el Power Macintosh G3 (azul y blanco) en 1999. Los PowerBooks y los iBooks basados en PowerPC todavía utilizan el protocolo Apple Desktop Bus en la interfaz interna con el teclado y el panel táctil integrados . Los modelos posteriores utilizan un panel táctil basado en USB.
En consonancia con la filosofía general de diseño industrial de Apple, Apple Desktop Bus se diseñó para que fuera lo más sencillo de usar posible, [ cita requerida ] y al mismo tiempo fuera económico de implementar. Se encontró un conector adecuado en el mini-DIN de 4 pines , que también se utiliza para S-Video (pero es incompatible con él) . Los conectores son pequeños, están ampliamente disponibles y solo se pueden insertar de la "manera correcta". No se bloquean en su posición, pero incluso con un ajuste por fricción, son lo suficientemente firmes para tareas livianas como ADB.
El protocolo ADB requiere solo un pin para datos, etiquetado como Apple Desktop Bus . La señal de datos se sincroniza automáticamente enviando un 0 como mínimo durante 65 microsegundos y como máximo durante 35 μs, mientras que el envío de un 1 utiliza la temporización opuesta. [4] Es un diseño de colector abierto multipunto con pull-ups a 5 V y utiliza detección de colisiones para evitar conflictos de identificación de dispositivos, así como estiramiento del reloj en el bit de parada para indicar que un dispositivo requiere una solicitud de servicio. [4] Dos de los otros pines se utilizan para alimentación de +5 V y tierra. El pin de +5 V garantiza al menos 500 mA y requiere que los dispositivos utilicen solo 100 mA cada uno. ADB también incluye el pin PSW (interruptor de encendido) que está conectado directamente a la fuente de alimentación de la computadora host. Esto se incluye para permitir que una pulsación de tecla en el teclado inicie la máquina sin necesidad de que el software ADB interprete la señal. En diseños más modernos, un microcontrolador auxiliar siempre se mantiene en funcionamiento, por lo que es económico utilizar un comando de encendido a través del canal USB estándar.
El transceptor decodificador ASIC , así como las patentes asociadas, estaban controlados por Apple, lo que exigía que los proveedores trabajaran con Apple. En el Macintosh SE, el Apple Desktop Bus está implementado en un microcontrolador Microchip PIC16CR54 de marca Apple.
El sistema Apple Desktop Bus se basa en que los dispositivos tienen la capacidad de decodificar un único número (la dirección ) y de almacenar varios bits pequeños de datos (sus registros ). Todo el tráfico en el bus es controlado por el ordenador anfitrión, que envía comandos para leer o escribir datos: los dispositivos no pueden utilizar el bus a menos que el ordenador lo solicite primero.
Estas solicitudes toman la forma de cadenas de un solo byte . Los cuatro bits superiores contienen la dirección y el ID de uno de los dispositivos de la cadena. Los cuatro bits permiten hasta 16 dispositivos en un solo bus. Los dos bits siguientes especifican uno de los cuatro comandos y los dos bits finales indican uno de los cuatro registros. Los comandos son:
talk- le dice al dispositivo seleccionado que envíe el contenido de un registro a la computadoralisten- le dice al dispositivo que configure el registro en el siguiente valorflush- borrar el contenido de un registro seleccionadoreset- decirle a todos los dispositivos en el bus que se reinicienPor ejemplo, si se sabe que el mouse está en la dirección $D, la computadora enviará periódicamente un mensaje de 1 byte en el bus que se verá así:
1101 11 00
Esto indica que el dispositivo $D (1101) debe hablar (11) y devolver el contenido del registro cero (00). Para un ratón, esto significa "dime los últimos cambios de posición". Los registros pueden contener entre dos y ocho bytes. El registro cero es generalmente el canal de comunicación principal. Los registros uno y dos no están definidos y, por lo general, están destinados a permitir que los desarrolladores externos almacenen información de configuración. El registro tres siempre contiene información de identificación del dispositivo.
Las direcciones y la enumeración de los dispositivos se configuran con los valores predeterminados cuando se reinician. Por ejemplo, todos los teclados se configuran con $2 y todos los ratones con $3. Cuando se enciende la máquina por primera vez, el controlador de dispositivo ADB enviará talkcomandos solicitando a cada una de estas direcciones predeterminadas conocidas, a su vez, el contenido del registro tres. Si no hay respuesta de una dirección en particular, la computadora la marca como inactiva y no se molesta en sondearla más tarde.
Si un dispositivo responde, lo hace diciendo que se está moviendo a una nueva dirección superior seleccionada al azar. La computadora responde entonces enviando otro comando a esa nueva dirección, solicitando al dispositivo que se mueva a otra nueva dirección. Una vez que esto se completa, ese dispositivo se marca como activo y el sistema continúa sondeándolo en el futuro. Una vez que todos los dispositivos se enumeran de esta manera, el bus está listo para usarse.
Aunque no era habitual, es posible que el Apple Desktop Bus tenga más de un dispositivo del mismo tipo conectado (dos tabletas gráficas o llaves de protección de copia de software , por ejemplo). En este caso, cuando solicita dispositivos en esa dirección predeterminada, ambos responderán y podría producirse una colisión. Los dispositivos incluyen un pequeño temporizador que les permite evitar este problema. Después de recibir un mensaje del host, los dispositivos esperan un breve tiempo aleatorio antes de responder y, luego, lo hacen solo después de "espiar" el bus para asegurarse de que no estaba ocupado.
Por ejemplo, si se conectan dos dispositivos, cuando el bus se configura por primera vez y consulta esa dirección, uno de ellos será el primero en responder debido al temporizador de espera aleatorio. El otro notará que el bus estaba ocupado y no responderá. El host enviará entonces otro mensaje a esa dirección original, pero como un dispositivo se ha movido a una nueva dirección, solo responderá el otro. Este proceso continúa hasta que nadie responde a la solicitud en la dirección original, lo que significa que no hay más dispositivos de ese tipo para enumerar.
En teoría, las velocidades de datos en el bus son tan altas como 125 kbit/s. Sin embargo, la velocidad real es, en el mejor de los casos, la mitad, debido a que solo hay un pin compartido entre la computadora y los dispositivos, y en la práctica, el rendimiento es incluso menor, ya que todo el sistema se manejaba según la velocidad con la que la computadora sondeaba el bus. El sistema operativo Mac OS clásico no es particularmente adecuado para esta tarea, y el bus a menudo se atasca a unos 10 kbit/s. Los primeros módems Teleport que funcionaban a 2400 bit/s no tenían problemas con el Apple Desktop Bus, pero los modelos posteriores se vieron obligados a cambiar a los puertos RS-422 más caros a medida que las velocidades pasaban a 14,4 kbit/s y más.
Si bien los conectores Mini-DIN no se pueden enchufar de la "manera incorrecta", es posible tener problemas para encontrar la manera correcta sin mirar dentro de la cubierta del conector circular. Apple intentó ayudar utilizando agarraderas de plástico blando en forma de U alrededor de los conectores para enchufar y conectar de manera que el lado plano tenga una relación específica con la ranura de la carcasa, pero algunos fabricantes de terceros ignoraron esta característica. Además, hay cuatro formas de orientar el conector receptor en un dispositivo como un teclado; varios teclados de Apple utilizan al menos tres de estas posibles orientaciones.
El conector mini-DIN solo está clasificado para 400 inserciones y es fácil doblar un pin si no se inserta con cuidado; además, el zócalo puede aflojarse, lo que resulta en un funcionamiento intermitente.
Algunos dispositivos Apple Desktop Bus carecen de un conector de paso, lo que hace imposible conectar en cadena más de un dispositivo a la vez sin unidades divisoras poco conocidas. Pocos ratones o trackballs los tienen.
A pesar de que no es seguro desde el punto de vista eléctrico realizar un intercambio en caliente en casi todas las máquinas, salvo en unas pocas, ADB tiene todas las capacidades básicas necesarias para realizar un intercambio en caliente (como los buses modernos) implementadas en su software y hardware. En prácticamente todos los sistemas Apple Desktop Bus originales, no es seguro conectar un dispositivo una vez que el sistema está encendido. Esto puede provocar la apertura de un fusible soldado en la placa base. Si se lleva a un distribuidor autorizado, esto puede dar lugar a un cambio de placa base con un coste significativo. La alternativa más sencilla es obtener un fusible a un coste nominal y conectarlo en paralelo a través del fusible abierto de la placa base (no es necesario soldarlo ).