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Autobús secuencial USB universal. Neumáticos de autobuses de bus de usuario USB consecutivos

El diccionario explicativo en los sistemas de computación determina el concepto de la interfaz (interfaz) como el borde de la sección de dos sistemas, dispositivos o programas; Elementos de conexión y circuitos de control auxiliar utilizados para conectar dispositivos. Hablaremos de las interfaces que le permiten conectar una variedad de dispositivos periféricos y sus controladores a computadoras personales (y no solo). Mediante el método de transmisión de información, las interfaces se dividen en paralelo y consistentes. En la interfaz paralela, todos los trozos de la palabra transmitida (generalmente byte) se configuran y se transmiten de acuerdo con los cables correspondientes en paralelo, simultáneamente. La PC tradicionalmente utiliza la interfaz paralela de Centronics implementada por los puertos LPT. En la interfaz secuencial, los bits se transmiten entre sí, generalmente una línea. COM PORTS PC proporciona una interfaz en serie de acuerdo con la norma RS-232C. Al considerar las interfaces un parámetro importante es ancho de banda.

En la arquitectura de las computadoras modernas, los neumáticos externos que sirven para conectar varios dispositivos son cada vez más importantes. Hoy puede ser, por ejemplo, duro exterior Discos, CD, DVD dispositivos, escáneres, impresoras, cámaras digitales, etc.

Una interfaz serial ampliamente utilizada de la transmisión de datos síncrona y asíncrona.

2. Shine USB. Característica única.

USB (Universal Serial Bus - Universal Serial Tire) es un estándar industrial para ampliar la arquitectura de la PC orientada a la telefonía y los dispositivos electrónica doméstica. La versión 1.0 se publicó en enero de 1996. La arquitectura USB está determinada por los siguientes criterios:

Implementado fácilmente la expansión de los periféricos de PC.

Una solución barata que admite la tasa de transferencia a 12 Mbps.

Soporte completo en audio en tiempo real y datos de video (comprimidos).

Flexibilidad del protocolo de transmisión mixta de datos isócronos y mensajes asíncronos.

Integración con dispositivos manufacturados.

Disponibilidad en PC de todas las configuraciones y tamaños.

Seguridad interfaz estándarCapaz de conquistar rápidamente el mercado.

Creando nuevas clases de dispositivos en expansión de PC.

Desde el punto de vista del usuario final, las siguientes características USB son atractivas:

Fácil sistema de cable y conexiones.

Ocultando los detalles de la conexión eléctrica desde el usuario final.

PU de identificación propia, comunicación automática de dispositivos con controladores y configuración.

La capacidad de conectar y configurar dinámicamente PU.

Desde mediados de 1996, PC está disponible con un controlador USB incorporado implementado por el conjunto de chips. Ya aparecen módems, teclados, escáneres, altavoces y otros dispositivos de E / S con soporte USB, así como monitores con adaptadores USB, desempeñan el papel de los centros para conectar otros dispositivos.

Estructura USB

USB proporciona un intercambio de datos simultáneos entre la computadora host y los múltiples dispositivos periféricos (PU). La distribución del ancho de banda del neumático entre la PU está planificada por el host y se implementa mediante el envío de marcadores. El bus le permite conectar, configurar, usar y desconectar los dispositivos mientras el host funciona y los dispositivos.

La siguiente es una transferencia de derechos de autor de los términos de la especificación "Universal Serial Bus Specification", publicada por Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC y Northern Telecom. Se puede encontrar información más detallada y rápida en:

Los dispositivos USB (dispositivo) pueden ser cubiertos, características o combinación de los mismos. HUB (HUB) proporciona puntos de conectividad adicionales al autobús. La función USB (función) proporciona características adicionales del sistema, como la conexión a RDSI, el joystick digital, los altavoces acústicos con interfaz digital etc. dispositivo USB Debe tener una interfaz USB que proporciona soporte completo para el protocolo USB, realizando operaciones estándar (configuración y restablecimiento) y proporcionando información que describe el dispositivo. Muchos dispositivos conectados a USB tienen en su composición y hub, y funciones. El funcionamiento de todo el sistema USB controla el controlador de host (controlador de host), que es una computadora de host de software y hardware.

La conexión física de los dispositivos se lleva a cabo en la topología de una estrella de varios niveles. El centro de cada estrella es un centro, cada segmento de cable conecta dos puntos: un centro con otro centro o con una función. El sistema tiene un (y solo uno) controlador de host, ubicado en la parte superior de la pirámide de dispositivos y concentradores. El controlador de host está integrado con el cubo de la raíz (HUB raíz), proporcionando uno o más puntos de conexión, puertos. El controlador USB, que forma parte de los chipsets, generalmente tiene un centro de puerto doble incorporado. Lógicamente, un dispositivo conectado a cualquier cubo USB y configurado (ver a continuación) se puede considerar conectado directamente al controlador de host.

Las funciones son dispositivos que pueden transmitir o recibir información o control de datos en el bus. Normalmente, las características son PU separadas con cable conectado al puerto del hub. Físicamente, un caso puede tener varias funciones con un centro incorporado, proporcionándoles que se conecten a un puerto. Estos dispositivos de host combinados son concentradores con dispositivos de función constantemente conectados.

Cada función proporciona información de configuración que describe las posibilidades de los requisitos de PU y recursos. Antes de su uso, la función debe estar configurada por el host: debe resaltarse en el canal y se seleccionan las opciones de configuración.

Ejemplos de funciones son:

Punteros - ratón, tableta, pluma ligera.

Dispositivos de entrada: teclado o escáner.

Dispositivo de salida: impresora, columnas de audio (digital).

Adaptador de teléfono RDSI.

HUB es un elemento clave del sistema RPR en la arquitectura USB. HUB es un centro de cable. Los puntos de conexión se denominan los puertos de HUB. Cada hub convierte un punto de conexión en su conjunto. La arquitectura permite una conexión de varios centros.

Cada hub tiene un puerto ascendente, diseñado para conectarse a un host o un centro de alto nivel. Los puertos restantes son descendentes (puertos descendentes) diseñados para conectar funciones o cubos de nivel inferior. El HUB puede reconocer la conexión de los dispositivos a los puertos o apagarlos y controlar la fuente de alimentación a sus segmentos. Cada puerto se puede permitir o prohibir y configurar y configurar el metabolismo limitado. El hub proporciona aislamiento de segmentos de baja velocidad de alta velocidad.

Los centros pueden controlar el suministro de puertos aguas abajo; Se prevé instalar una limitación actual consumida por cada puerto.

El sistema USB se divide en tres niveles con ciertas reglas de interacción. El dispositivo USB contiene una parte de la interfaz, parte del dispositivo y la parte funcional. El host también se divide en tres partes: interfaz, sistémica y dispositivos. Cada parte se reúne solo para un cierto rango de tareas, la interacción lógica y real entre ellos ilustra la FIG. 7.1.

La estructura en consideración incluye los siguientes elementos:

El dispositivo físico USB es un dispositivo en el bus que realiza las funciones de interés para el usuario final.

SW: software correspondiente a un dispositivo específico ejecutado en la computadora host. Tal vez parte de OS o producto especial.

SISTEMA USB SW - Soporte del sistema USB, independiente de dispositivos específicos y software de cliente.

Controlador de host USB - Hardware y software Para conectar dispositivos USB a la computadora host.

Conferencia 11. Universal USB en serie de autobuses.

En la arquitectura de las computadoras modernas, los neumáticos externos que sirven para conectarse se adquieren cada vez más. varios dispositivos. Hoy puede ser, por ejemplo, externo. unidades de disco duro, Dispositivos de CD, DVD, escáneres, impresoras, cámaras digitales etc.

Una interfaz serial ampliamente utilizada de la transmisión de datos síncrona y asíncrona.

2. Shine USB. Característica única.

USB Universal Serial Bus - un neumático secuencial universal) es un estándar industrial para ampliar la arquitectura de la PC, integrándose con telefonía y aparatos de electrónica de consumo. La versión 1.0 se publicó en enero de 1996. La arquitectura USB está determinada por los siguientes criterios:

Implementado fácilmente la expansión de los periféricos de PC.

Una solución barata que admite la tasa de transferencia a 12 Mbps.

Soporte completo en audio en tiempo real y datos de video (comprimidos).

Flexibilidad del protocolo de transmisión mixta de datos isócronos y mensajes asíncronos.

Integración con dispositivos manufacturados.

Disponibilidad en PC de todas las configuraciones y tamaños.

Proporcionar una interfaz estándar capaz de conquistar rápidamente el mercado.

Creando nuevas clases de dispositivos en expansión de PC.

Desde el punto de vista del usuario final, las siguientes características USB son atractivas:

Fácil sistema de cable y conexiones.

Ocultando los detalles de la conexión eléctrica desde el usuario final.

PU de identificación propia, comunicación automática de dispositivos con controladores y configuración.

La capacidad de conectar y configurar dinámicamente PU.

Estructura USB

Los dispositivos USB (dispositivo) pueden ser cubiertos, características o combinación de los mismos. HUB (HUB) proporciona puntos de conectividad adicionales al autobús. Funciones USB (función) Proporcionar sistema características adicionales, como conectarse a RDSI, joystick digital, altavoces acústicos Con una interfaz digital, etc. El dispositivo USB debe tener una interfaz USB que proporciona soporte completo para el protocolo USB, realizando operaciones estándar (configuración y restablecimiento) y proporcionando información que describe el dispositivo. Muchos dispositivos conectados a USB tienen en su composición y hub, y funciones. El funcionamiento de todo el sistema USB controla el controlador de host (controlador de host), que es una computadora de host de software y hardware.

Ejemplos de funciones son:

Punteros - ratón, tableta, pluma ligera.

Dispositivos de entrada: teclado o escáner.

Dispositivo de salida: impresora, columnas de audio (digital).

Adaptador de teléfono RDSI.

Los centros pueden controlar el suministro de puertos aguas abajo; Se prevé instalar una limitación actual consumida por cada puerto.

La estructura en consideración incluye los siguientes elementos:

El dispositivo físico USB es un dispositivo en el bus que realiza las funciones de interés para el usuario final.

SW: software correspondiente a un dispositivo específico ejecutado en la computadora host. Puede ser una parte integral del sistema operativo o un producto especial.

SISTEMA USB SW - Soporte del sistema USB independiente dispositivos específicos y software cliente.

Controlador de host USB: hardware y software para conectar dispositivos USB a una computadora host.

3. Interfaz física

El estándar USB define las especificaciones eléctricas y mecánicas de los neumáticos. Las señales de información y el voltaje de suministro 5 V se transmiten en un cable de cuatro cables. Se usa un método diferencial para las señales de transmisión D + y D-para dos cables. Los niveles de señal del transmisor en modo estático deben estar por debajo de 0,3 V (bajo) o superior a 2.8 V (alto nivel). Los receptores están dando servicio al voltaje de entrada dentro de: 0.5 ... + 3.8 V. Los transmisores deben poder cambiar al estado de alta impedancia para la transmisión medio dúplex bidireccional sobre un par de cables.

La transmisión sobre dos cables en USB no se limita a las señales diferenciales. Además del receptor diferencial, cada dispositivo tiene receptores lineales de señales D + y D-, y los transmisores de estas líneas se administran individualmente. Esto le permite distinguir más de dos estado de la línea utilizada para organizar una interfaz de hardware. Los Estados Diff0 y Diff1 están determinados por la diferencia en los potenciales en las líneas D + y D, más de 200 mV, siempre que, en uno de ellos, el potencial sobre el umbral de activación de VSE. Una condición en la que en ambas entradas D + y D- es un nivel bajo, llamado Linear Zero (SEO - cero de un solo extremo). La interfaz determina los siguientes estados:

Data J State y datos a estado: el estado del bits de transmisión (o simplemente J y K) se determina a través del estado de Diff0 y Diff1.

Estado inactivo - Pausa en el autobús.

El estado de reanudación es la señal de "despertar" para emitir el dispositivo desde el modo "Dormir".

Inicio del paquete (SOP) es el comienzo del paquete (transición del estado inactivo en K).

El final del paquete (EOP) es el final del paquete.

Desconectar: \u200b\u200bel dispositivo está deshabilitado desde el puerto.

Conectar: \u200b\u200bel dispositivo está conectado al puerto.

Restablecer - Restablecer dispositivo.

Los estados están determinados por combinaciones de señales diferenciales y lineales; Para completas y bajas velocidades de los estados DiffO y Diff1 tienen la asignación opuesta.
En la decodificación de los estados de desconexión, conexión y restablecimiento, se tiene en cuenta la hora de la búsqueda de líneas (más de 2.5 ms) en ciertos estados.

El neumático tiene dos modos de transmisión. La tasa de transmisión total de las señales USB es de 12 Mbps, baja - 1.5 Mbps. Para toda velocidad, se usa un par trenzado blindado con una impedancia de 90 ohmios y se usa la longitud del segmento de hasta 5 m, para un cable sin blindaje de bajo nivel de hasta 3 m. Los cables y dispositivos de baja velocidad son más baratos que altos -velocidad. El mismo sistema puede usar simultáneamente ambos modos; Cambiar para dispositivos es transparente.

La baja velocidad está diseñada para funcionar con un pequeño número de PU, que no requieren alta velocidad. La velocidad utilizada por el dispositivo conectada a un puerto específico está determinado por el cubo en los niveles de señal.

en las líneas D + y D- desplazadas con resistencias de carga R2 transceptores (ver Fig. 7.2 y 7.3)

DE
la sincronización de Ignala se codifica junto con los datos NRZI (no retorno a cero invertido), su operación ilustra la FIG. 7.4. Cada paquete está precedido por un campo de sincronización de sincronización que permite que el receptor sintonice la frecuencia del transmisor. El cable también tiene líneas VBUS y GND para transmitir el voltaje de suministro 5 a los dispositivos.

La sección transversal del conductor se selecciona de acuerdo con la longitud del segmento para proporcionar un nivel de señal garantizado y un voltaje de suministro. El estándar define dos tipos de conectores (consulte la Tabla 7.1 y la FIG. 7.5).

R los nítidos como "A" se utilizan para conectarse a los concentradores (conector ascendente). Los tapones se instalan en cables que no están desconectados de dispositivos (por ejemplo, teclado, mouse, etc.). Los nidos se instalan en los centros de puertos descendentes (puerto descendente). Los conectores "B" (Conector Downstream) están instalados en dispositivos a partir de los cuales se puede desconectar el cable de conexión (impresoras y escáneres). La respuesta (FORK) se instala en el cable de conexión, cuyo extremo opuesto tiene un tapón de tipo "A".

Los conectores de tipo "A" y "B" difieren mecánicamente (Fig. 7.5), lo que elimina las conexiones de bucle inaceptables de los puertos de los centros. Los conectores de cuatro contactos tienen llaves que excluyen la conexión incorrecta. El diseño del conector proporciona una conexión posterior y la desconexión temprana de los circuitos de señalización en comparación con el suministro. Para reconocer el conector USB en la caja del dispositivo, se establece la designación simbólica estándar.

R
iP. 7.5. Sockets USB: A - Tipo "A", B - Tipo "in", en - Designación simbólica

Los dispositivos USB son posibles desde el cable (dispositivos alimentados por bus) o desde su propia unidad de fuente de alimentación (dispositivos autoalimentados). El host proporciona poder a la PU directamente conectada a ella. Cada centro, a su vez, proporciona energía a los dispositivos conectados a sus puertos hacia abajo. Con algunas restricciones de topología, se permite el uso de concentradores que se alimentan del neumático. En la Fig. 7.6 Un ejemplo es un esquema de conexión de dispositivo USB.

Aquí el teclado, la pluma y el mouse pueden comer del neumático.

USB es compatible con los modos de comunicación unidireccional y bidireccional. La transferencia de datos se realiza entre el host y el punto final del dispositivo. El dispositivo puede tener varios puntos finales, la comunicación con cada uno de ellos (canal) se establece de forma independiente.

La arquitectura USB admite cuatro tipos básicos de datos:

Transferencias de control utilizadas para configurar mientras se conectan y durante la operación para administrar dispositivos. El protocolo proporciona la entrega garantizada de datos. El campo de datos de la parcela de control no excede de 64 bytes a toda velocidad y 8 bytes en baja.

Transmisiones completas (transferencias de datos a granel) paquetes relativamente grandes sin requisitos hostiles para el tiempo de entrega. Las traducciones ocupan todo el ancho de banda de bus suelto. Los paquetes tienen un campo de datos en tamaño 8, 16, 32 o 64 bytes. La prioridad de estos engranajes es la más baja, se pueden suspender con una gran carga de autobuses. Permitido solo a toda velocidad de transmisión.

Interrupción (interrupción) es corta (hasta 64 bytes a toda velocidad, hasta 8 bytes en baja) Tipo de transmisión de caracteres o coordenadas ingresadas. Las interrupciones tienen un carácter espontáneo y deben ser reparadas no más lentas que el dispositivo. El límite de tiempo de servicio se establece en el rango de 1-255 ms para toda velocidad y 10-255 ms, para bajo.

Transferencias isócronas (transferencias isócronas): transmisiones continuas en tiempo real, que ocupan una parte previamente acordada del ancho de banda del neumático y que tiene un retraso de entrega específico. En caso de detección de errores, los datos isócronos se transmiten sin repetición: los paquetes no válidos se ignoran. Ejemplo: transmisión de voz digital. El rendimiento está determinado por los requisitos para la calidad de la transmisión, y el retraso de entrega puede ser crítico, por ejemplo, al implementar la teleconferencia.

El ancho de banda del bus se divide entre todos los canales instalados. La barra seleccionada está fijada por el canal, y si la configuración de un nuevo canal requiere una banda de este tipo que no se ajusta a la distribución ya existente, se rechaza el canal para seleccionar el canal.

La arquitectura del uso prevé el búfer interno de todos los dispositivos, y el ancho de banda más grande requiere un dispositivo, más debe ser su búfer. USB debe proporcionar un intercambio a dicha velocidad para que el retraso de los datos en el dispositivo causado por el búfer no haya excedido varios milisegundos.

Las transmisiones isócronas se clasifican de acuerdo con el método de sincronización de puntos finales: fuentes o destinatarios de datos, con el sistema: distingue las clases de dispositivos asíncronos, síncronos y adaptativos, cada uno de los cuales corresponde a su tipo de canal USB.

Protocolo

Todos los intercambios (transacciones) a través de USB consisten en tres paquetes. Cada transacción se planifica y comienza a la iniciativa del controlador, que envía el paquete Arker (paquete de token). Describe el tipo y la dirección de transmisión, la dirección UP USB y el número de punto final. En cada transacción, es posible intercambiar solo entre el dispositivo direccionable (su punto final) y el host. El dispositivo dirigido al marcador reconoce su dirección y se está preparando para el intercambio. La fuente de datos (definida por el marcador) transmite un paquete de datos (o notificación de la ausencia de datos destinados a la transmisión). Después de recibir con éxito el paquete, el receptor de datos envía un paquete de confirmación (paquete de apretón de manos).

La planificación de transacciones proporciona canales de transmisión. En el nivel de hardware, utilizando una falla transaccional (NACK) con una intensidad de transmisión no válida evita que los buffers de desbordamiento desde arriba y menos. Los marcadores de transacción rechazados se reestructan a la hora libre para el neumático. La gestión de flujo le permite planificar de manera flexible el mantenimiento de flujos de datos heterogéneos simultáneos.

La resistencia de error garantiza las siguientes propiedades USB:

Señales de alta calidad logradas debido a receptores / transmisores diferenciales y cables blindados.

Protección de los campos de control y los códigos CRC de datos.

Detección de conectar y deshabilitar dispositivos y configurar los recursos a nivel del sistema.

Protocolo automático con un tiempo de espera al perder paquetes.

Control de flujo para asegurar el isocronismo y controlar los tampones de hardware.

Independencia de funciones de intercambios fallidos con otras funciones.

Para detectar errores de transmisión, cada paquete tiene campos de control de códigos CRC que le permiten detectar todos los errores de un solo bit. Hardware detecta errores de transmisión, y el controlador produce automáticamente un intento de transmisión de tres veces. Si las repeticiones no tienen éxito, el mensaje de error se transmite al software del cliente.

Dispositivos USB - Funciones y concentradores

Las capacidades del bus USB le permiten usarla para conectar una variedad de dispositivos. No tocando las propiedades "útiles" de la PU, nos centraremos en su parte de interfaz asociada con el bus USB. Todos los dispositivos deben admitir el conjunto de operaciones comunes enumeradas a continuación. Conexión dinámica y apagado. Estos eventos son rastreados por un concentrador que informa de un controlador de host sobre ellos y restablece el dispositivo conectado. El dispositivo después de una señal de reinicio debe responder a una dirección cero, mientras que no está configurada y no está suspendida. Después de asignar la dirección para la cual el controlador de host es responsable, el dispositivo solo debe responder a su dirección única.

Configuración de dispositivos realizados por el host es necesario para su uso. Para la configuración, la información leída del dispositivo en sí se suele utilizar. El dispositivo puede tener muchas interfaces, cada una de las cuales corresponde a su propio punto final que representa la función host del dispositivo. La interfaz en la configuración puede tener conjuntos de características alternativas; El conjunto de conjuntos de conjuntos es compatible con el protocolo. Para admitir controladores adaptativos, los descriptores de dispositivos e interfaces tienen campos de clase, subclase y protocolo.

La transmisión de datos es posible por uno de los cuatro tipos de equipo (ver arriba). Para los puntos finales que permiten diferentes tipos de transmisiones, solo una de ellas está disponible después de la configuración.

La gestión de la energía es una función USB altamente desarrollada. Para los dispositivos que se alimentan del neumático, la alimentación es limitada. Cualquier dispositivo cuando está conectado no debe consumir una corriente de un bus que exceda los 100 mA. La corriente de operación (no más de 500 mA) se declara en la configuración, y si el hub no puede proporcionar el dispositivo la corriente reclamada, no se configura y, por lo tanto, no se puede usar.

El dispositivo USB debe soportar la suspensión (modo suspendido), en el que su corriente consumida no exceda de 500 μA. El dispositivo debe suspenderse automáticamente cuando se termina la actividad del bus.

La activación remota permite que un dispositivo suspendido envíe una señal a un hostcomputer, que también puede estar en un estado suspendido. La posibilidad de despertar remoto se describe en la configuración del dispositivo. Al configurar, esta función puede estar prohibida.

El cubo en el USB cambia las señales y la emisión de la tensión de la fuente de alimentación, y también supervisa el estado de los dispositivos conectados a él, notificando al host sobre los cambios. El concentrador consta de dos partes del controlador (controlador de hub) y el repetidor (repetidor de hub). El repetidor del repetidor es una clave administrada que conecta el puerto de salida con la entrada. Tiene restablecimiento de soporte y señalización de suspensión. El controlador contiene registros para interactuar con el host. El acceso a los registros se realiza en equipos específicos de HUB. Los comandos le permiten configurar el concentrador, controlar los puertos a la baja y observar su condición.

Los puertos de HUB de la corriente abajo (corriente abajo) pueden ser en los siguientes estados:

Powered (la alimentación está deshabilitada): no se suministra energía al puerto (posiblemente solo para concentradores, nutrición enclavada). Los tampones de salida se traducen al estado de alta impedancia, las señales de entrada se ignoran.

Desconectado (desconectado): el puerto no transmite señales en ninguna dirección, pero es capaz de detectar la conexión del dispositivo (de acuerdo con la ausencia del estado de SEO durante 2.5 μs). Luego, el puerto va al estado deshabilitado, y las señales de entrada (DiffO o Diff1 en estado inactivo) determina la velocidad del dispositivo conectado.

Deshabilitado (prohibido): el puerto transmite solo la señal de reinicio (por comando desde el controlador), las señales del puerto (excepto la desconexión) no se perciben. Por desconexión (estado de SEO de 2.5 μS), el puerto va al estado de desconexión, y si el cierre de apagado es detectado por el hub "Dormir", se le enviará el controlador una señal de currículum.

Habilitado: el puerto transmite señales en ambas direcciones. De acuerdo con el comando del controlador o la detección de errores de marco, el puerto va al estado deshabilitado y se detecta la desconexión, al estado de desconexión.

Suspendido (suspendido): el puerto transmite una señal de traducción al estado de parada (modo "Dormir"). Si el HUB está en una condición activa, las señales a través del puerto no faltan en ninguna dirección. Sin embargo, el concentrador "Dormir" percibe las señales para cambiar el estado de los puertos inigualables, alimentando las señales de "despertar" desde el dispositivo activado, incluso a través de la cadena de concentradores "Dormir". El estado de cada puerto se identifica mediante un controlador de hub utilizando registros separados. Hay un registro general cuyos bits reflejan el hecho de los cambios en el estado de cada puerto (fijados durante el EOF). Esto permite al controlador host averiguar rápidamente la condición del concentrador, y en caso de detección de cambios en transacciones especiales para aclarar el estado.
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Neumático secuencial universal

Conector Mini-B ECN: Notificación emitida en octubre de 2000.
Errata desde diciembre de 2000: Notificación emitida en diciembre de 2000.
Resistencias de pull-up / desplegable ECN
Errata desde mayo de 2002: Notificación emitida en mayo de 2002.
Asociaciones de interfaz ECN.: Notificación emitida en mayo de 2003.
- Se han agregado nuevos estándares para asociar múltiples interfaces con una función de dispositivo.
Chaflán redondeado ECN.: Notificación emitida en octubre de 2003.
Unicode ECN.: Notificación emitida en febrero de 2005.
- Esta ECN especifica que las cadenas se codifican utilizando UTF-16LE.
Suplemento USB inter-chip: Notificación emitida en marzo de 2006.
Suplemento on-the-Go 1.3: Notificación emitida en diciembre de 2006.
- El USB en movimiento hace posible conectar dos dispositivos USB entre sí sin un host USB separado. En la práctica, uno de los dispositivos juega el papel del anfitrión por otro.

USB OTG.

USB 3.0.

USB 3.0 está en las etapas finales del desarrollo. La creación de empresas USB 3.0 participan en empresas: Microsoft, Texas Instruments, NXP Semiconducts. En las especificaciones de USB 3.0, las conexiones y los cables de la norma actualizada serán física y funcionalmente compatibles con USB 2.0. El cable USB 2.0 contiene cuatro líneas: un par para recibir / transferencia de datos, uno, para poder y uno más, para la conexión a tierra. Además de ellos, USB 3.0 agrega cinco líneas nuevas (como resultado del cual el cable se ha vuelto mucho más grueso), pero los nuevos contactos se encuentran en paralelo con respecto a la antigua fila de contacto. Ahora puede determinar fácilmente el cable que pertenece a una versión en particular de la norma, simplemente mirando su conector. La especificación USB 3.0 aumenta la tasa de transferencia de información máxima a 4.8 Gbps, que es un orden de magnitud más de 480 Mbps, que puede proporcionar USB 2.0. USB 3.0 se jacta no solo de una mayor tasa de transmisión de información, sino que también aumenta la potencia actual de 500 MA a 900 MA. A partir de ahora, el usuario no solo podrá alimentar de un concentrador mucho mayor número de dispositivos, sino también hardwarepreviamente suministrados con fuentes de alimentación separadas se deshacen de ellos.

Aquí, GND es la cadena "Caso" para alimentar dispositivos periféricos, VBUS - +5 V, así como para el circuito de alimentación. Los datos se transmiten por cable D + y D diferencial (los Estados 0 y 1 (en la terminología de la documentación oficial Diff0 y Diff1, respectivamente) están determinados por la diferencia de potencial entre las líneas de más de 0.2 V y bajo la condición de que en una de las líneas (D- en el caso de Diff0 y D + con Diff1) el potencial en relación con el GND por encima de 2.8 V. El método de transmisión diferencial es el principal, pero no el único (por ejemplo, cuando se inicializa, el dispositivo informa que el host en el modo soportado por el dispositivo (velocidad completa o baja velocidad), tire de uno de los datos de líneas a V_BUS a través de una resistencia de 1,5 com (D- para modo de baja velocidad y D + para completo Modo de velocidad, dispositivos que operan en modo de alta velocidad, se comportan en esta etapa como un dispositivo en modo de velocidad completa). A veces, alrededor de los cables, hay un devanado fibroso para proteger contra el daño físico ..

Conector USB 3.0 Tipo B

Conector USB 3.0 Tipo A

Cables y conectores USB 3.0.

Desventajas USB

Aunque el ancho de banda PIC de USB 2.0 es de 480 Mbps (60 MB / s), en la práctica, proporciona un ancho de banda cerca del pico, no puede estar disponible. Esto se explica por retrasos en el bus USB bastante grandes entre la solicitud de transferencia de datos y la transmisión real. Por ejemplo, el neumático FireWire, aunque tiene un ancho de banda máximo más pequeño de 400 Mbps, que es de 80 Mbps menos que el de USB 2.0, en realidad, le permite proporcionar un mayor ancho de banda para intercambiar datos con discos duros y otros dispositivos de almacenamiento de información.

USB y Firewire / 1394

Protocolo de almacenamiento USB, que es un método de transferencia de comandos.

Además, el almacenamiento USB no fue compatible con el OS OSD (Windows 98 inicial), y requirió la instalación del controlador. El SBP-2 fue apoyado en ellos. También en el OS OSD (Windows 2000), el protocolo de almacenamiento USB se implementó en un formulario recortado que no permite usar la función de grabación de disco CD / DVD en una unidad USB conectada, el SBP-2 nunca ha tenido tales restricciones.

El bus USB está estrictamente orientado, porque la conexión de 2 computadoras o 2 dispositivos periféricos requiere un equipo adicional. Algunos fabricantes admiten la conexión de la impresora y el escáner, o la cámara y la impresora, pero estas implementaciones están fuertemente vinculadas a un fabricante en particular y no están estandarizadas. El bus 1394 / FireWire no está sujeto a esta falta (puede conectar 2 videocámaras).

Sin embargo, debido a la política de licencias, Apple, así como una complejidad mucho mayor del equipo, 1394 es menos común, placas base Las computadoras antiguas no tienen un controlador 1394. En cuanto a la periferia, el soporte de 1394 generalmente no se encuentra nada, excepto cámaras de video y cerramientos para externos. discos duros y unidades de CD / DVD.

ver también

Firewire.
TRANSFERJET.

Fuentes

Enlaces

Noticias USB (It.)
Lista de ID de USB (proveedores, dispositivos e interfaces) (ENG.)

· Conferencia 14. Autobús secuencial USB universal.

En la arquitectura de las computadoras modernas, los neumáticos externos que sirven para conectar varios dispositivos son cada vez más importantes. Hoy puede ser, por ejemplo, discos duros externos, dispositivos de CD, DVD, escáneres, impresoras, cámaras digitales, etc.

Una interfaz serial ampliamente utilizada de la transmisión de datos síncrona y asíncrona.

2. Shine USB. Característica única.

Ø Implementado fácilmente la expansión de los periféricos de PC.

Ø Solución barata que soporta la velocidad de transmisión hasta 12M bit / s.

Ø Soporte completo en audio en tiempo real y datos de video (comprimidos).

Ø Flexibilidad del protocolo de transmisión mixta de datos isócronos y mensajes asíncronos.

Ø Integración con dispositivos manufacturados.

Ø Disponibilidad en PC de todas las configuraciones y tamaños.

Ø Proporcionar una interfaz estándar capaz de conquistar rápidamente el mercado.

Ø Creando nuevas clases de dispositivos en expansión de PC.

Ø Desde el punto de vista del usuario final, las siguientes características USB son atractivas:

Ø Fácil sistema de cable y conexiones.

Ø Ocultando los detalles de la conexión eléctrica desde el usuario final.

Ø PU de identificación propia, comunicación automática de dispositivos con controladores y configuración.

Ø La capacidad de conectar y configurar dinámicamente PU.

Estructura USB

A continuación se muestra un copyright de la traducción de los términos de la especificación "Universal Serial Bus Specification", publicadoCompaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC y Northern Telecom . Se puede encontrar información más detallada y rápida en:

Los dispositivos USB (dispositivo) pueden ser cubiertos, características o combinación de los mismos. HUB (HUB) proporciona puntos de conectividad adicionales al autobús. Las funciones del USB proporcionan las características adicionales del sistema, como conectarse a RDSI, joystick digital, altavoces acústicos con una interfaz digital, etc. USB debe tener una interfaz USB que proporciona soporte completo para el protocolo USB, realizando operaciones estándar (configuración y restablecimiento) y proporcionar información que describe el dispositivo. Muchos dispositivos conectados a USB tienen en su composición y hub, y funciones. El funcionamiento de todo el sistema USB controla el controlador de host (controlador de host), que es una computadora de host de software y hardware.

La conexión física de los dispositivos se lleva a cabo en la topología de una estrella de varios niveles. El centro de cada estrella es un centro, cada segmento de cable conecta dos puntos: un centro con otro centro o con una función. El sistema tiene un (y solo uno) controlador de host, ubicado en la parte superior de la pirámide de dispositivos y concentradores. El controlador de host está integrado con el cubo de la raíz (HUB raíz), proporcionando uno o más puntos de conexión, puertos. ControladorU. SB, que forma parte de los chipsets, generalmente tiene un centro de dos puertos incorporado. Lógicamente, un dispositivo conectado a cualquier cubo USB y configurado (ver a continuación) se puede considerar conectado directamente al controlador de host.

Ejemplos de funciones son:

Ø Punteros - ratón, tableta, pluma ligera.

Ø Dispositivos de entrada: teclado o escáner.

Ø Dispositivo de salida: impresora, columnas de audio (digital).

Ø Adaptador de teléfono RDSI.

Los centros pueden controlar el suministro de puertos aguas abajo; Se prevé instalar una limitación actual consumida por cada puerto.

La estructura en consideración incluye los siguientes elementos:

Ø El dispositivo físico USB es un dispositivo en el bus que realiza las funciones de interés para el usuario final.

Ø SW: software correspondiente a un dispositivo específico ejecutado en la computadora host. Puede ser una parte integral del sistema operativo o un producto especial.

Ø SISTEMA USB SW - Soporte del sistema USB, independiente de dispositivos específicos y software de cliente.

Ø Controlador de host USB: hardware y software para conectar dispositivos USB a una computadora host.

3. Interfaz física

Ø Data J State y datos a estado: el estado del bits de transmisión (o simplemente J y K) se determina a través del estado de Diff0 y Diff1.

Ø Estado inactivo - Pausa en el autobús.

Ø El estado de reanudación es la señal de "despertar" para emitir el dispositivo desde el modo "Dormir".

Ø Inicio del paquete (SOP) es el comienzo del paquete (transición del estado inactivo en K).

Ø El final del paquete (EOP) es el final del paquete.

Ø Desconectar: \u200b\u200bel dispositivo está deshabilitado desde el puerto.

Ø Conectar: \u200b\u200bel dispositivo está conectado al puerto.

Ø Restablecer - Restablecer dispositivo.

en las líneas D + y D- desplazadas con resistencias de carga R2 transceptores (ver Fig. 7.2 y 7.3)

Las señales de sincronización se codifican junto con el método NRZI (no retorno a cero invertido), su operación ilustra la FIG. 7.4. Cada paquete está precedido por un campo de sincronización de sincronización que permite que el receptor sintonice la frecuencia del transmisor. El cable también tiene líneas VBUS y GND para transmitir el voltaje de suministro 5 a los dispositivos.

Los conectores "A" se utilizan para conectarse al concilio (conector ascendente). Los tapones se instalan en cables que no están desconectados de dispositivos (por ejemplo, teclado, mouse, etc.). Los nidos se instalan en los centros de puertos descendentes (puerto descendente). Los conectores "B" (Conector Downstream) están instalados en dispositivos a partir de los cuales se puede desconectar el cable de conexión (impresoras y escáneres). La respuesta (FORK) se instala en el cable de conexión, cuyo extremo opuesto tiene un tapón de tipo "A".

Higo. 7.5. Sockets USB: A - Tipo "A", B - Tipo "in", en - Designación simbólica

Aquí el teclado, la pluma y el mouse pueden comer del neumático.

La arquitectura USB admite cuatro tipos básicos de datos:

Ø Transferencias de control utilizadas para configurar mientras se conectan y durante la operación para administrar dispositivos. El protocolo proporciona la entrega garantizada de datos. El campo de datos de la parcela de control no excede de 64 bytes a toda velocidad y 8 bytes en baja.

Ø Transmisiones completas (transferencias de datos a granel) paquetes relativamente grandes sin requisitos hostiles para el tiempo de entrega. Las traducciones ocupan todo el ancho de banda de bus suelto. Los paquetes tienen un campo de datos en tamaño 8, 16, 32 o 64 bytes. La prioridad de estos engranajes es la más baja, se pueden suspender con una gran carga de autobuses. Permitido solo a toda velocidad de transmisión.

Ø Interrupción (interrupción) es corta (hasta 64 bytes a toda velocidad, hasta 8 bytes en baja) Tipo de transmisión de caracteres o coordenadas ingresadas. Las interrupciones tienen un carácter espontáneo y deben ser reparadas no más lentas que el dispositivo. El límite de tiempo de servicio se establece en el rango de 1-255 ms para toda velocidad y 10-255 ms, para bajo.

Ø Transferencias isócronas (transferencias isócronas): transmisiones continuas en tiempo real, que ocupan una parte previamente acordada del ancho de banda del neumático y que tiene un retraso de entrega específico. En caso de detección de errores, los datos isócronos se transmiten sin repetición: los paquetes no válidos se ignoran. Ejemplo: transmisión de voz digital. El rendimiento está determinado por los requisitos para la calidad de la transmisión, y el retraso de entrega puede ser crítico, por ejemplo, al implementar la teleconferencia.

Protocolo

La resistencia de error garantiza las siguientes propiedades USB:

Ø Señales de alta calidad logradas debido a receptores / transmisores diferenciales y cables blindados.

Ø Protección de los campos de control y los códigos CRC de datos.

Ø Detección de conectar y deshabilitar dispositivos y configurar los recursos a nivel del sistema.

Ø Protocolo automático con un tiempo de espera al perder paquetes.

Ø Control de flujo para asegurar el isocronismo y controlar los tampones de hardware.

Ø Independencia de funciones de intercambios fallidos con otras funciones.

Dispositivos USB - Funciones y concentradores

Los puertos de HUB de la corriente abajo (corriente abajo) pueden ser en los siguientes estados:

Ø Powered (la alimentación está deshabilitada): no se suministra energía al puerto (posiblemente solo para concentradores, nutrición enclavada). Los tampones de salida se traducen al estado de alta impedancia, las señales de entrada se ignoran.

Ø Desconectado (desconectado): el puerto no transmite señales en ninguna dirección, pero es capaz de detectar la conexión del dispositivo (de acuerdo con la ausencia del estado de SEO durante 2.5 μs). Luego, el puerto va al estado deshabilitado, y las señales de entrada (DiffO o Diff1 en estado inactivo) determina la velocidad del dispositivo conectado.

Ø Deshabilitado (prohibido): el puerto transmite solo la señal de reinicio (por comando desde el controlador), las señales del puerto (excepto la desconexión) no se perciben. Por desconexión (estado de SEO de 2.5 μS), el puerto va al estado de desconexión, y si el cierre de apagado es detectado por el hub "Dormir", se le enviará el controlador una señal de currículum.

Ø Habilitado: el puerto transmite señales en ambas direcciones. De acuerdo con el comando del controlador o la detección de errores de marco, el puerto va al estado deshabilitado y se detecta la desconexión, al estado de desconexión.

Ø Suspendido (suspendido): el puerto transmite una señal de traducción al estado de parada (modo "Dormir"). Si el HUB está en una condición activa, las señales a través del puerto no faltan en ninguna dirección. Sin embargo, el concentrador "Dormir" percibe las señales para cambiar el estado de los puertos inigualables, alimentando las señales de "despertar" desde el dispositivo activado, incluso a través de la cadena de concentradores "Dormir". El estado de cada puerto se identifica mediante un controlador de hub utilizando registros separados. Hay un registro general cuyos bits reflejan el hecho de los cambios en el estado de cada puerto (fijados durante el EOF). Esto permite al controlador host averiguar rápidamente la condición del concentrador, y en caso de detección de cambios en transacciones especiales para aclarar el estado.

Controlador de host

La computadora host se comunica con dispositivos a través del controlador. El anfitrión tiene los siguientes deberes:

Ø detección de conectar y desconectar dispositivos USB;

Ø control de flujo de manipulación entre dispositivos y host;

Ø gestión de flujo de datos;

Ø colección de estadísticas;

Ø asegurar la PU de ahorro de energía conectada.

Ø El controlador del sistema controla la interacción entre dispositivos y su software que opera en la computadora host, para la coordinación:

Ø numeración y configuración de dispositivos;

Ø transmisión de datos isócronos;

Ø transmisión de datos asíncrona;

Ø gestión de la energía;

Ø información de gestión de información y información de autobuses.

USB proporciona el intercambio de datos entre la computadora host y los múltiples dispositivos periféricos (PU). De acuerdo con la especificación USB, los dispositivos, los dispositivos pueden ser concentradores, funciones o combinación de los mismos. El dispositivo HUB (HUB) solo proporciona puntos de conectividad adicionales en el bus. El dispositivo USB (función) proporciona un sistema adicional. funcionalidad, por ejemplo, conectarse a RDSI, joystick digital, altavoces acústicos con una interfaz digital, etc. El dispositivo combinado (dispositivo compuesto) que contiene varias funciones se representa como un cubo con varios dispositivos conectados a él. El dispositivo USB debe tener una interfaz USB que proporciona soporte USB completo, ejecutando operaciones estándar (configuración y restablecimiento) y proporcionando información que describe el dispositivo. El funcionamiento de todo el sistema USB controla el controlador de host (controlador de host), que es una computadora de host de software y hardware. El bus le permite conectar, configurar, usar y desconectar los dispositivos mientras el host funciona y los dispositivos. El bus USB es un hostsentrico: el único dispositivo líder que controla el intercambio es una computadora host, y todos los dispositivos periféricos conectados a él están excepcionalmente accionados. La topología física del bus USB es una estrella de varios niveles. Su vértice es un controlador de host, combinado con un cubo de raíz (HUB de raíz), como regla, doble puerto. El HUB es un dispositivo divisor, puede ser una fuente de alimentación para los dispositivos conectados a él. Cada puerto del hub puede conectar directamente el dispositivo periférico o el centro intermedio; El neumático admite hasta 5 niveles de concentradores en cascada (no contando la raíz). Dado que los dispositivos combinados dentro de sí mismos contienen un cubo, sus conexiones al cubo del 6º nivel ya son inaceptables. Cada cubo intermedio tiene varios puertos aguas abajo para conectar dispositivos periféricos (o hubs subyacentes) y un puerto en sentido ascendente (corriente arriba) para conectarse al concentrador de raíz o el puerto hacia abajo a un centro más alto. La topología lógica del USB es una arbitrariedad de la estrella: para los hosts de hub, cree una ilusión de la conexión directa de cada dispositivo. A diferencia de los neumáticos de extensión (ISA, PCI, PC), donde el programa interactúa con dispositivos por llamadas a celdas de memoria física, puertos de E / S, interrupciones y canales DMA, la interacción de las aplicaciones con dispositivos USB se realiza solo a través de la interfaz de software. Esta interfaz que garantiza que la independencia de acceso a los dispositivos sea proporcionada por el sistema controlador USB.

A diferencia de los incómodos bucles costosos de los neumáticos paralelos en A y especialmente los neumáticos SCSI con su diversidad de conectores y la complejidad de las reglas de conexión, la agricultura de cable. Usb simple y elegante. El cable USB contiene uno blindado pareja de Vitua Con una impedancia de 90 ohmios para los circuitos de señalización y uno sin blindaje para suministro de energía (+5 V), la longitud permisible del segmento: hasta 5 m. Para baja velocidad, se puede usar un cable sin blindaje desconocido a 3 m (es más económico). El cable USB y el sistema de conectores no permiten estar equivocados cuando los dispositivos están conectados (Fig. 13.1, A y B). Para reconocer el conector USB en la caja del dispositivo, se coloca una designación simbólica estándar (Fig. 13.1, B). Las tomas del tipo "A" se instalan solo en los puertos de los concentradores descendentes, los enchufes del tipo "A", en los cables de los dispositivos periféricos o los puertos ascendentes de los concentradores. Los enchufes y los tapones del tipo "B" se utilizan solo para cables desconectados de dispositivos periféricos y puertos ascendentes de concentradores (de dispositivos "pequeños", los ratones, los teclados, etc. Los cables, por regla general, no están desconectados). Además de los conectores estándar que se muestran en la Figura 19, también se utilizan opciones en miniatura (Fig. 20, B, G, D). Habs y dispositivos proporcionan la capacidad de conexión "caliente" y apagado. Para esto, los conectores proporcionan una conexión anterior y luego desconectando los circuitos de suministro en relación con la señal, además, se proporciona el protocolo de alarma de dispositivo de conexión y desactivación. La asignación de las conclusiones de los conectores USB se da en la tabla. 9, la numeración de contactos se muestra en la FIG. 20. Todos los cables USB "rectos": las cadenas de los conectores están conectadas en ellas.

Higo. 19. Conectores USB: tipo A - Tipo "A", tipo B - Tipo "B", en - Designación simbólica

Higo. 20. Sockets USB: A - Tipo "A", B - Tipo "B" estándar, IN, G, D - Tipo en miniatura "B"

Tabla 9. Asignación de conector de conector USB

El neumático utiliza un método diferencial para transmitir señales D + y cables D- a dos. La velocidad del dispositivo conectada a un puerto específico se determina mediante un concentrador a lo largo de los niveles de señal en las líneas D + y D-desplazadas por resistencias de carga de transceptores: dispositivos de baja velocidad "apriete" a un alto nivel de línea D-Line, con completo - D +. Conectar el dispositivo HS se determina en la etapa de intercambio de información de configuración: físicamente, la primera vez que se conecte al HS como FS. La transmisión sobre dos cables en USB no se limita a las señales diferenciales. Además del receptor diferencial, cada dispositivo tiene receptores lineales de señales D + y D-, y estos transmisores de líneas se administran individualmente. Esto le permite distinguir más de dos estado de la línea utilizada para organizar una interfaz de hardware.

La introducción de alta velocidad (480 Mbps, solo 2 veces más lenta que Gigabit Ethernet) requiere una cuidadosa coordinación de líneas de transceptor y comunicación. A esta velocidad, solo un cable con par trenzado blindado para líneas de señal puede funcionar. Para alta velocidad, el hardware USB debe tener transceptores especiales adicionales. A diferencia de los generadores potenciales para los modos FS y LS, los transmisores HS son fuentes actuales centradas en la presencia de resistencias de terminadores en ambas líneas de señal.

La tasa de transferencia de datos (LS, FS o HS) es seleccionada por el desarrollador periférico de acuerdo con las necesidades de este dispositivo. La implementación de bajas velocidades para el dispositivo es algo más barata (los transceptores son más fáciles y el cable LS puede ser un par invasivo no blindado). Si está en el dispositivo USB "Viejo", sin pensar, conecte a cualquier puerto libre de cualquier cubo, luego en USB 2.0 en presencia de dispositivos y centros versiones diferentes Aparecieron las posibilidades de elegir entre las configuraciones óptimas, no óptimas y no de trabajo.

Los concentradores USB 1.1 deben mantener las velocidades FS y LS, la velocidad del dispositivo conectada al HUB se determina automáticamente por la diferencia en los potenciales de las líneas de señal. USB HABS 1.1 Cuando los paquetes de transmisión son simplemente repetidores que proporcionan un acoplamiento transparente del dispositivo periférico con el controlador. Las transmisiones de baja velocidad están bastante razonables por el ancho de banda del bus potencial: durante el tiempo que ocupan un neumático, un dispositivo de alta velocidad puede transmitir datos 8 veces más. Pero por el bien de simplificar y engañar a todo el sistema, estos sacrificios fueron, y para la distribución de la tira entre diferentes dispositivos Mira el programador de transacciones del controlador huésped.

En la especificación 2.0, la velocidad de 480 Mbit / s debe tomarse de la misma, pero con esta relación de tasas, los intercambios para FS y LS "comerán" un posible ancho de banda del neumático sin ningún "placer" (para el usuario) . Que esto no sucede, los concentradores USB 2.0 adquieren las características de los interruptores de paquetes. Si un dispositivo de alta velocidad (o un concentrador similar) está conectado al puerto de dicho hub, el hub funciona en el modo de repetidor, y la transacción con el dispositivo en HS realiza todo el canal al controlador de host en todo momento. Si un dispositivo o HUB 1.1 está conectado al puerto del cubo USB 2.0, luego por parte del canal al controlador, el paquete pasa a la velocidad del HS, se recuerda en el búfer del cubo, y el dispositivo anterior o el HUBA ya están en su Velocidad "nativa" FS o LS. En este caso, las funciones del controlador y un HUB 2.0 (incluida y root) son complicadas, ya que las transacciones en FS y LS se dividen y se dividen entre sus partes. espectáculos de alta velocidad. Desde dispositivos y concentradores antiguos (1.1), todas estas sutilezas están ocultas, lo que proporciona compatibilidad hacia atrás. Está bastante claro que el dispositivo USB 2.0 podrá implementar la alta velocidad, solo si está en la ruta de él al controlador de host (también 2.0), solo se encontrarán los HUBS 2.0. Si esta regla se rompe entre ella y el controlador 2.0 será un hub viejo, entonces la conexión se puede instalar solo en el modo FS. Si tal dispositivo de velocidad y software de cliente satisface (por ejemplo, para la impresora y el escáner, se describirá solo en el tiempo de espera de usuario más largo), el dispositivo conectado funcionará, pero un mensaje sobre la configuración no óptima de las conexiones aparecer. Si es posible, se debe corregir (configuración), se puede realizar el beneficio de cambiar de cables USB en la marcha. Dispositivos y software, crítico para el ancho de banda del autobús, en configuración incorrecta El trabajo se negará y requieren categóricamente la conmutación. Si el controlador de host es viejo, entonces todas las ventajas de USB 2.0 serán inaccesibles para el usuario. En este caso, tendrá que cambiar el controlador de host (cambiar la placa base o adquirir un controlador de tarjeta PCI). El controlador y los concentradores USB 2.0 le permiten mejorar el ancho de banda total del neumático y para los dispositivos antiguos. Si los dispositivos FS se conectan a varios puertos del cubo USB 2.0 (incluida la raíz), entonces para ellos, el ancho de banda total del bus USB aumentará en comparación con 12 Mbps en tantas veces a medida que se utilizan puertos de HUB de alta velocidad.

El HUB es un elemento clave del sistema PNP en la arquitectura USB. HUB realiza muchas funciones:

proporciona conexión física de dispositivos,

formando y percibido

señales de acuerdo con la especificación del neumático en

cada uno de sus puertos;

controla el voltaje de suministro a

puertos descendentes y la instalación de una limitación actual consumida por cada puerto;

rastrea el estado de los dispositivos conectados a él,

notificando al anfitrión sobre los cambios;

detecta errores en el bus, realiza procedimientos.

restauración y aisla segmentos de neumáticos defectuosos;

proporciona la conexión de los segmentos de neumáticos que operan en

diferentes velocidades.

El concentrador supervisa las señales generadas por dispositivos. Es posible que un dispositivo defectuoso no puede "silenciar" (perder actividad) o, por el contrario, algo "burbuja" (balbuceo). Estas situaciones monitorea el HAB más cercano al dispositivo y proporcionará transferencias ascendentes desde dicho dispositivo a más tardar a lo largo de la frontera (micro). Gracias a la vigilancia de los centros, estas situaciones no permitirán que un dispositivo defectuoso bloquee todo el autobús.

Cada uno de los puertos aguas abajo se puede permitir o prohibir, y también está configurado con un metabolismo alto, completo o limitado. Los centros pueden tener indicadores de luz de puertos descendentes, controlados automáticamente (lógica de hub) o software (controlador de host). El indicador puede ser un par de LEDs, verde y amarillo (ámbar) o un LED con un color variable. El estado del puerto es el siguiente:

no brilla: el puerto no se utiliza;
verde - operación normal;
amarillo - error;
parpadeante verde - El programa requiere atención.

usuario (atención de software);

flashing amarillo - El instrumento requiere atención.

usuario (atención de hardware).

Ascendiendo (aguas arriba) El puerto del cubo está configurado y aparece externamente como una velocidad completa o de alta velocidad (solo para USB 2.0). Al conectar el puerto del cubo USB 2.0 proporciona la terminación de acuerdo con el esquema FS, se traduce en el modo HS solo por el comando del controlador.

En la Fig. 13.3 Se proporciona una variante de dispositivos de conexión y concentradores, donde el dispositivo USB 2.0 de alta velocidad es solo un telecaler que transmite un flujo de video sin compresión. Conexión de una impresora y un escáner USB 1.1 para separar los puertos de HABA 2.0, e incluso el intercambio de ellos con dispositivos de audio, les permite usar una tira de neumáticos de 12 Mbps / cada una. Por lo tanto, desde la tira total de 480 Mbps hasta los dispositivos "antiguos" (USB 1.0), 3x12 \u003d 36 Mbps se libera. En realidad, es posible hablar de una banda de 48 Mbit / s, ya que el teclado y el mouse están conectados a un puerto separado del controlador de host USB 2.0, pero estos dispositivos son "tostados" solo un producto pequeño de los 12 Mbps resaltados. Por supuesto, puede conectar el teclado y el mouse al puerto del centro externo, pero en términos de mejorar la confiabilidad dispositivos de sistema La entrada es mejor para conectar el método más corto (por el número de cables, conectores y dispositivos intermedios). La configuración fallida sería conectar la impresora (escáner) al concentrador USB 1.1, mientras trabajaba con dispositivos de audio (si son de alta calidad) se caerá velocidad de impresión (SCAN). Una configuración inoperable estaría conectando la cámara al puerto del HUB USB 1.1.

Al planificar las conexiones, es necesario tener en cuenta el método de nutrición de los dispositivos: los dispositivos que comen del neumático, como regla general, están conectados a los concentradores que se alimentan de la red. Solo los dispositivos de baja potencia están conectados a los concentradores que se alimentan del neumático, por lo que, al teclado USB que contiene un cubo dentro de sí mismo, el mouse USB y otros indicadores (trackball, tablet) están conectados.

La gestión de la energía es una función USB altamente desarrollada. Para los dispositivos que se alimentan del neumático, la alimentación es limitada. Cualquier dispositivo cuando está conectado no debe consumir una corriente de un bus que exceda los 100 mA. La corriente de trabajo (no más de 500 mA) se declara en la configuración. Si un HUB no puede proporcionar al dispositivo una corriente reclamada, no está configurada y, por lo tanto, no se puede usar.

El USB debe mantener el modo de suspensión (modo suspendido), en el que su corriente consumida no exceda de 500 μA. El dispositivo debe suspenderse automáticamente cuando se termina la actividad del bus.

Higo. 21. Ejemplo de configuración de conexión

La activación remota permite al dispositivo suspendido archivar una computadora host que también puede estar en estado suspendido. La posibilidad de despertar remoto se describe en la configuración del dispositivo. Al configurar, esta función puede estar prohibida.

Autobús secuencial USB universal. Neumáticos de autobuses de bus de usuario USB consecutivos

2. Shine USB. Característica única.

Estructura USB

Conferencia 11. Universal USB en serie de autobuses.

USB OTG.

USB 3.0.

Cables y conectores USB 3.0.

Desventajas USB

USB y Firewire / 1394

ver también

Fuentes

Enlaces

Recuperación de contraseña