den huvudsakliga / Navigatörer / Universal USB-sekventiell buss. Konsekutiva USB-seriella bussdäck

Universal USB sekventiell buss. Konsekutiva USB-seriella bussdäck

Förklaringsordlistan om beräkningssystem bestämmer konceptet för gränssnittet (gränssnitt) som gränsen till avsnittet av två system, enheter eller program; Anslutningselement och hjälpkontrollkretsar som används för att ansluta enheter. Vi kommer att prata om gränssnitt som gör att du kan ansluta en mängd olika kringutrustning och deras kontroller till personliga (och inte bara) datorer. Med hjälp av sändningsinformation är gränssnitten uppdelade i parallell och konsekvent. I det parallella gränssnittet är alla bitar av det överförda ordet (vanligtvis byte) inställda och överförda enligt motsvarande parallella ledningsledningar samtidigt. PC: n använder traditionellt det parallella gränssnittet som implementeras av LPT-portar. I det sekventiella gränssnittet sänds bitarna av varandra, vanligtvis en linje. COM PORTS PC ger ett seriellt gränssnitt i enlighet med standarden RS-232C. När du överväger gränssnitt en viktig parameter är bandbredd.

I arkitekturen i moderna datorer blir externa däck som tjänar till att ansluta olika enheter allt viktigare. Idag kan det till exempel vara yttre hård Skivor, CD-, DVD-enheter, skannrar, skrivare, digitalkameror, etc.

Ett allmänt använd seriellt gränssnitt för synkron och asynkron dataöverföring.

2. Shine USB. Enstaka egenskaper.

Usb (Universal Serial Bus - Universal Serial Däck) är en industristandard för att expandera PC-arkitekturen orienterad med telefoni och enheter hushållselektronik. Version 1.0 publicerades i januari 1996. USB-arkitekturen bestäms av följande kriterier:

Enkelt implementerad expansion av PC-kringutrustning.

En billig lösning som stöder överföringshastigheten till 12 Mbps.

Fullt stöd i realtids ljud och (komprimerad) videodata.

Flexibilitet i det blandade överföringsprotokollet av isokroniska data och asynkrona meddelanden.

Integration med tillverkade enheter.

Tillgänglighet i dator av alla konfigurationer och storlekar.

säkerhet standardgränssnittKan snabbt erövra marknaden.

Skapa nya klasser av enheter som expanderar dator.

Från slutanvändarens synvinkel är följande USB-funktioner attraktiva:

Easy Cable System och Anslutningar.

Gömmer detaljerna i den elektriska anslutningen från slutanvändaren.

Självidentifierande PU, automatisk kommunikation av enheter med drivrutiner och konfiguration.

Förmågan att dynamiskt koppla och konfigurera PU.

Sedan mitten av 1996 är PC tillgänglig med en inbyggd USB-kontroller som implementeras av chipset. Modem, tangentbord, skannrar, högtalare och andra I / O-enheter med USB-support visas redan, liksom bildskärmar med USB-adaptrar - de spelar rollen som hubbar för att ansluta andra enheter.

USB-struktur

USB ger samtidig datautbyte mellan värddatorn och flera perifera enheter (PU). Fördelningen av däckets bandbredd mellan PU är planerad av värden och implementeras av den genom att skicka markörer. Bussen låter dig ansluta, konfigurera, använda och koppla ur enheterna medan värden fungerar och enheterna själva.

Följande är en upphovsrättsöverföring av termer från specifikationen "Universal Serial Bus Specification", publicerad av Compaq, Dec, IBM, Intel, Microsoft, NEC och Northern Telecom. Mer detaljerad och snabb information finns på:

USB-enheter (enhet) kan vara nav, egenskaper eller kombination därav. HUB (nav) ger ytterligare anslutningspunkter till bussen. USB-funktion (funktion) ger systemets ytterligare funktioner, till exempel anslutning till ISDN, digital joystick, akustiska högtalare med digitalt gränssnitt etc. USB-enhet Måste ha ett USB-gränssnitt som ger fullt stöd för USB-protokollet, som utför standardoperationer (konfiguration och återställning) och ger information som beskriver enheten. Många enheter som är anslutna till USB har i sin sammansättning och nav och funktioner. Operationen av hela USB-systemet styr värdkontrollen (värdkontrollen), som är en mjukvara och maskinvara värddator.

Den fysiska anslutningen av enheter utförs på topologin hos en multi-tiered stjärna. Centrum för varje stjärna är ett nav, varje kabelsegment förbinder två punkter - ett nav med ett annat nav eller med en funktion. Systemet har en (och endast en) värdkontroller, som ligger i toppen av pyramiden av enheter och nav. Värdkontrollen är integrerad med rotnavet (rotnav), vilket ger en eller flera anslutningspunkter - portar. USB-kontrollen, som är en del av chipset, har vanligtvis en inbyggd dubbelbåt. Logiskt kan en anordning som är ansluten till något USB-nav och konfigurerad (se nedan) betraktas som direkt ansluten till värdkontrollen.

Funktioner är enheter som kan sända eller ta emot data eller kontrollinformation på bussen. Typiskt är funktioner separata PU med kabel ansluten till hamnens hamn. Fysiskt kan ett fall ha flera funktioner med ett inbyggt nav, vilket ger dem att ansluta till en port. Dessa kombinerade värdenheter är nav med ständigt anslutna funktionsanordningar.

Varje funktion ger konfigurationsinformation som beskriver möjligheterna för PU och resursbehov. Före användning måste funktionen konfigureras av värden - den måste markeras i kanalen och konfigurationsalternativen väljs.

Exempel på funktioner är:

Pekare - mus, tablett, ljusfjäder.

Inmatningsenheter - tangentbord eller skanner.

Utmatningsenhet - Skrivare, ljudkolumner (digital).

ISDN telefonadapter.

Hub är ett viktigt inslag i RPR-systemet i USB-arkitekturen. Hub är ett kabelnav. Anslutningspunkter kallas navportarna. Varje nav omvandlar en anslutningspunkt i deras uppsättning. Arkitektur tillåter en anslutning av flera nav.

Varje nav har en uppströms port, konstruerad för att ansluta till ett värd- eller högnivå nav. De återstående hamnarna är nedåtgående (nedströms portar) som är utformade för att ansluta funktioner eller nedre nivån. Hub kan känna igen anslutningen av enheter till portar eller avstängning från dem och styra strömförsörjningen till sina segment. Varje portar kan tillåtas eller förbjudas och konfigureras för att slutföra eller begränsad metabolism. Navet ger isolering av låghastighetssegment från höghastighet.

Nav kan styra tillförseln av nedströms portar; Det är tänkt att installera en nuvarande begränsning som förbrukas av varje hamn.

USB-systemet är uppdelat i tre nivåer med vissa interaktionsregler. USB-enheten innehåller en gränssnittsdel, en del av enheten och den funktionella delen. Värden är också uppdelad i tre delar - gränssnitt, systemiska och enheter. Varje del möter endast för ett visst antal uppgifter, logisk och verklig interaktion mellan dem illustrerar fig. 7,1.

Den aktuella strukturen innehåller följande delar:

USB-fysisk enhet är en enhet på bussen som utför intressenternas funktioner till slutanvändaren.

Klient SW - programvara som motsvarar en specifik enhet som exekveras på värddatorn. Kanske del av OS eller specialprodukt.

USB-system SW-USB-systemstöd, oberoende av specifika enheter och klientprogramvara.

USB-värdkontroller - hårdvara och programvara För att ansluta USB-enheter till värddatorn.

Föreläsning 11. Universal USB seriell buss.

I arkitekturen av moderna datorer förvärvas externa däck som tjänar till att ansluta alltmer. olika enheter. Idag kan det till exempel vara externt hårddiskar, CD-, DVD-enheter, skannrar, skrivare, digital kameror etc.

Ett allmänt använd seriellt gränssnitt för synkron och asynkron dataöverföring.

2. Shine USB. Enstaka egenskaper.

Usb Universal seriell buss - ett universellt sekventiellt däck) är en industristandard för att expandera PC-arkitekturen, integrera med telefoni och apparater av konsumentelektronik. Version 1.0 publicerades i januari 1996. USB-arkitekturen bestäms av följande kriterier:

Enkelt implementerad expansion av PC-kringutrustning.

En billig lösning som stöder överföringshastigheten till 12 Mbps.

Fullt stöd i realtids ljud och (komprimerad) videodata.

Flexibilitet i det blandade överföringsprotokollet av isokroniska data och asynkrona meddelanden.

Integration med tillverkade enheter.

Tillgänglighet i dator av alla konfigurationer och storlekar.

Att tillhandahålla ett standardgränssnitt som snabbt kan erövra marknaden.

Skapa nya klasser av enheter som expanderar dator.

Från slutanvändarens synvinkel är följande USB-funktioner attraktiva:

Easy Cable System och Anslutningar.

Gömmer detaljerna i den elektriska anslutningen från slutanvändaren.

Självidentifierande PU, automatisk kommunikation av enheter med drivrutiner och konfiguration.

Förmågan att dynamiskt koppla och konfigurera PU.

USB-struktur

USB-enheter (enhet) kan vara nav, egenskaper eller kombination därav. HUB (nav) ger ytterligare anslutningspunkter till bussen. USB-funktioner (funktion) Ge system ytterligare egenskaper, som anslutning till ISDN, digital joystick, akustiska högtalare Med ett digitalt gränssnitt etc. USB-enheten måste ha ett USB-gränssnitt som ger fullt stöd för USB-protokollet, som utför standardoperationer (konfiguration och återställning) och ger information som beskriver enheten. Många enheter som är anslutna till USB har i sin sammansättning och nav och funktioner. Operationen av hela USB-systemet styr värdkontrollen (värdkontrollen), som är en mjukvara och maskinvara värddator.

Exempel på funktioner är:

Pekare - mus, tablett, ljusfjäder.

Inmatningsenheter - tangentbord eller skanner.

Utmatningsenhet - Skrivare, ljudkolumner (digital).

ISDN telefonadapter.

Nav kan styra tillförseln av nedströms portar; Det är tänkt att installera en nuvarande begränsning som förbrukas av varje hamn.

Den aktuella strukturen innehåller följande delar:

USB-fysisk enhet är en enhet på bussen som utför intressenternas funktioner till slutanvändaren.

Klient SW - programvara som motsvarar en specifik enhet som exekveras på värddatorn. Det kan vara en integrerad del av operativsystemet eller en speciell produkt.

USB-system SW - USB-systemstöd oberoende specifika enheter och klientprogramvara.

USB-värdkontroller - Hårdvara och programvara för att ansluta USB-enheter till en värddator.

3.Physiskt gränssnitt

USB-standard definierar elektriska och mekaniska däckspecifikationer. Informationssignaler och matningsspänning 5 V sänds över en fyrtråds kabel. En differentialmetod för sändning av signaler D + och D-för två ledningar används. Sändarens signalnivåer i statiskt läge bör vara under 0,3 V (låg) eller över 2,8 V (hög nivå). Mottagare tålar ingångsspänningen inom - 0,5 ... + 3,8 V. sändare bör kunna byta till högimpedansläge för dubbelriktad halvduplexöverföring över ett par trådar.

Överföring över två ledningar i USB är inte begränsad till differentialsignaler. Förutom differentialmottagaren har varje anordning linjära mottagare av D + -signaler och D-, och sändarna av dessa linjer hanteras individuellt. Detta gör att du kan skilja mer än två status för linjen som används för att organisera ett hårdvaruinterface. Staterna diff0 och diff1 bestäms av skillnaden i potentialer på D + -linjerna och D - mer än 200 mV, förutsatt att på en av dem potentialen ovanför VES-triggergränsen. Ett tillstånd i vilket på båda ingångarna D + och D- är en låg nivå, kallad linjär noll (SEO - single-ended noll). Gränssnittet bestämmer följande tillstånd:

Data J-stat och data till tillstånd - statusen för den överförda biten (eller helt enkelt J och K) bestäms genom statusen för DIFF0 och DIFF1.

Idle State - Paus på bussen.

Resume State är "Awakening" -signalen för att mata ut enheten från "SLEEP" -läget.

Början av paketet (SOP) är början på förpackningen (övergång från viloläge i K).

Slut på paketet (EOP) är slutet på förpackningen.

Koppla bort - Enheten är inaktiverad från porten.

Connect - Enheten är ansluten till porten.

Återställ - Återställ enhet.

Stater bestäms av kombinationer av differential och linjära signaler; För fullständiga och låga hastigheter i diffo och diff1 har det motsatta uppdraget.
Vid avkodning beaktas tidpunkten för att hitta linjer (mer än 2,5 ms) i vissa stater.

Däcket har två överföringslägen. Den totala överföringshastigheten för USB-signaler är 12 Mbps, låg - 1,5 Mbps. För full hastighet är ett skärmat vridet par med en impedans av 90 ohm och längden på segmentet upp till 5 m, för en lågförening av oskärmning kabel upp till 3 m. Låghastighets kablar och anordningar är billigare än höga -hastighet. Samma system kan samtidigt använda båda lägena; Byte av enheter är transparent.

Låg hastighet är utformad för att fungera med ett litet antal PU, som inte kräver hög hastighet. Den hastighet som används av anordningen ansluten till en specifik port bestäms av navet på signalnivåerna.

på D + och D-linjerna förskjutna med lastmotstånd R2-transceivers (se fig 7.2 och 7.3)

FRÅN
ignala synkronisering kodas tillsammans med NRZI-data (utan återgång till noll invert), dess operation illustrerar fig. 7,4. Varje förpackning föregås av ett synkroniseringssynkroniseringsfält som tillåter mottagaren att stämma in på sändarens frekvens. Kabeln har också en VBus- och GND-linjer för sändning av matningsspänningen 5 till anordningar.

Ledarens tvärsnitt väljs i enlighet med segmentets längd för att åstadkomma en garanterad signalnivå och matningsspänning. Standarden definierar två typer av kontakter (se tabell 7.1 och fig 7.5).

R assocks som "A" används för att ansluta till naven (uppströms kontakt). Pluggarna är installerade på kablar som inte är urkopplade från enheter (till exempel tangentbord, mus, etc.). Näs är installerade på nedåtgående portar (nedströms port) nav. "B" -kontakterna (nedströmsanslutningen) är installerade på enheter från vilka anslutningskabeln kan kopplas från (skrivare och skannrar). Svaret (gaffel) är installerat på anslutningskabeln, vars motsatta ände har en typ av typ "A".

Typkontakter "A" och "B" skiljer sig mekaniskt (bild 7.5), vilket eliminerar oacceptabla slinganslutningar av hamnarna i naven. Fyra kontaktanslutningar har nycklar som utesluter felaktig anslutning. Anslutningsdesign ger en senare anslutning och tidig avkoppling av signalkretsar jämfört med tillförseln. För att känna igen USB-kontakten på enhetens fall är den vanliga symboliska beteckningen inställd.

R
iP. 7,5. USB-uttag: A - Typ "A", B - Type "IN", IN-symbolisk beteckning

USB-enheter är möjliga från kabel (busdrivna enheter) eller från sin egen strömförsörjningsenhet (självdrivna enheter). Värden ger ström till PU direkt ansluten till den. Varje nav, i sin tur, ger ström till enheter som är anslutna till sina nedåtgående portar. Med vissa begränsningar av topologi är användningen av nav som matas från däcket tillåtet. I fig. 7.6 Ett exempel är ett USB-enhetsanslutningsschema.

Här kan tangentbord, penna och mus äta från däcket.

USB stöder både enriktade och dubbelriktade kommunikationslägen. Dataöverföring görs mellan värden och slutpunkten för enheten. Enheten kan ha flera slutpunkter, kommunikation med var och en av dem (kanal) ställs in oberoende.

USB-arkitektur medger fyra grundläggande datatyper:

Kontrollöverföringar som används för att konfigurera under anslutning och under drift för att hantera enheter. Protokollet ger garanterat dataleverans. Datafältet i kontrollpaketet överstiger inte 64 byte med full hastighet och 8 byte på låga.

Kompletta överföringar (bulkdataöverföringar) relativt stora förpackningar utan hårda krav för leveranstid. Översättningar upptar hela lös bussbandbredd. Paket har ett datafält i storlek 8, 16, 32 eller 64 byte. Prioriteten för dessa kugghjul är den lägsta, de kan avbrytas med en stor bussladdning. Tillåts endast vid full överföringshastighet.

Avbryt (avbrott) är kort (upp till 64 byte med full hastighet, upp till 8 byte på låg) överföringstyp av inmatade tecken eller koordinater. Avbrott har en spontan karaktär och måste servas inte långsammare än anordningen kräver. Servicetidsgränsen är inställd i intervallet 1-255 ms för full hastighet och 10-255 ms - för låg.

Isokroniska överföringar (isokroniska överföringar) - kontinuerliga överföringar i realtid, som upptar en tidigare överenskommen del av däckbandbredden och har en angiven leveransfördröjning. Vid feldetektering sänds isokroniska data utan upprepning - ogiltiga paket ignoreras. Exempel - Digital röstöverföring. Genomgången bestäms av kraven på överföringens kvalitet, och leveransfördröjningen kan vara kritisk, till exempel vid implementering av telekonferenser.

Bussbandbredden är uppdelad mellan alla installerade kanaler. Den valda stången är fixerad av kanalen, och om inställningen av en ny kanal kräver ett sådant band som inte passar in i den redan befintliga fördelningen, avvisas kanalen för att välja kanalen.

Arkitekturen för användningen ger den interna buffrande av alla enheter, och den större bandbredden kräver en anordning, desto mer bör dess buffert vara. USB bör tillhandahålla en utbyte med en sådan hastighet så att datafördröjningen i den anordning som orsakas av buffring inte har överskridit flera millisekunder.

Isokroniska sändningar klassificeras enligt metoden för synkronisering av slutpunkter - källor eller datamottagare - med systemet: skilja asynkrona, synkrona och adaptiva enhetsklasser, som var och en motsvarar dess USB-kanaltyp.

Protokoll

Alla utbyten (transaktioner) via USB består av tre paket. Varje transaktion är planerad och startar på initiativ av kontrollenheten, som skickar ARKER-paketet (token-paketet). Det beskriver typen och riktningen för överföringen, USB UP-adressen och slutpunktsnumret. I varje transaktion är det möjligt att endast byta ut mellan den adresserbara enheten (dess slutpunkt) och värden. Enheten som adresseras till markören känner igen sin adress och förbereder sig för utbyte. Datakällan (definierad av markören) sänder ett datapaket (eller anmälan av frånvaro av data avsedda för överföring). Efter att ha tagit emot paketet skickar datamottagaren ett bekräftelsespaket (Handshake Packet).

Transaktionsplanering ger strömmande kanaler. På hårdvarunivån, med hjälp av ett transaktionellt misslyckande (Nack) med en ogiltig överföringsintensitet förhindrar buffertar från överflöde ovanifrån och nedan. Avvisade transaktionsmarkörer sänds till den tid som är fri för däcket. Flödeshantering gör det möjligt att flexibelt planera underhållet av samtidiga heterogena dataströmmar.

Felmotstånd Se till att följande USB-egenskaper:

Högkvalitativa signaler uppnådda på grund av differentialmottagare / sändare och skärmade kablar.

Skydd av kontrollfält och data CRC-koder.

Detektion av anslutning och inaktiveringsanordningar och konfigurerar resurser på systemnivå.

Självinställt protokoll med en timeout när du förlorar paket.

Flödesreglering för att säkerställa isokronism och kontrollhårdvarubuffert.

Oberoende av funktioner från misslyckade utbyten med andra funktioner.

För att upptäcka överföringsfel har varje förpackning CRC-kodar kontrollfält som gör att du kan upptäcka alla enkla och dubbla bitfel. Hårdvara upptäcker överföringsfel, och regulatorn producerar automatiskt ett tre gånger överföringsförsök. Om repetitionerna misslyckas, överförs felmeddelandet till klientprogramvaran.

USB-enheter - Funktioner och nav

USB-bussfunktioner gör att du kan använda den för att ansluta en mängd olika enheter. Om du inte rör de "användbara" egenskaperna hos PU, kommer vi att fokusera på deras gränssnittsdel i samband med USB-bussen. Alla enheter måste stödja uppsättningen av gemensamma operationer som anges nedan. Dynamisk anslutning och avstängning. Dessa händelser spåras av ett nav som rapporterar en värdkontroller om dem och återställer den anslutna enheten. Anordningen efter en återställningssignal bör svara på en nolladress, medan den inte är konfigurerad och inte suspenderad. Efter att ha tilldelat den adress för vilken värdkontrollen är ansvarig, måste enheten bara svara på sin unika adress.

Konfigurera enheter som utförs av värden är nödvändig för deras användning. För konfiguration används vanligtvis information som läses från enheten. Enheten kan ha många gränssnitt, vilka var och en motsvarar sin egen slutpunkt som representerar enhetens värdfunktion. Gränssnittet i konfigurationen kan ha alternativa egenskaper. Sats med uppsättningar stöds av protokollet. För att stödja adaptiva drivrutiner har enhetsbeskrivare och gränssnitt klassfält, underklass och protokoll.

Datatransmission är möjlig med en av de fyra typerna av redskap (se ovan). För slutpunkter som möjliggör olika typer av överföringar är endast en av dem tillgänglig efter konfiguration.

Energihantering är en högutvecklad USB-funktion. För enheter som matar på däcket är strömmen begränsad. Varje enhet när den är ansluten ska inte konsumera en ström från en buss som överstiger 100 mA. Driftsströmmen (högst 500 mA) deklareras i konfigurationen, och om navet inte kan ge den angivna strömmen är den inte konfigurerad och kan därför inte användas.

USB-enheten måste stödja upphängningen (suspenderat läge), där dess nuvarande förbrukade inte överstiger 500 μA. Enheten måste automatiskt avbrytas när bussen är avslutad.

Fjärrväckning tillåter en suspenderad anordning att skicka en signal till en värdcomputer, som också kan vara i ett suspenderat tillstånd. Möjligheten till avlägsna uppvaknande beskrivs i enhetens konfiguration. Vid konfigurering kan den här funktionen vara förbjuden.

Navet i USB byter signalerna och utfärdandet av strömförsörjningsspänningen, och övervakar också tillståndet för de enheter som är anslutna till det, meddela värden om ändringarna. Navet består av två delar av styrenheten (navkontrollen) och repeatern (nav repeater). Repeater Repeater är en hanterad nyckel som ansluter utgångsporten med ingången. Den har återställt stöd och suspensionssignalering. Styrenheten innehåller register för att interagera med värden. Tillgång till register utförs på specifika team av nav. Kommandon tillåter dig att konfigurera navet, kontrollera nedåtgående portar och observera deras tillstånd.

Nedströms (nedströms) hamnar kan vara i följande tillstånd:

Powered (Power är inaktiverad) - Ingen ström levereras till porten (möjligen endast för nav, sugande näring). Utgångsbuffertar är översatt till högimpedansstatus, ingångssignalerna ignoreras.

Avkopplad (frånkopplad) - Porten sänder inte signaler i vilken riktning som helst, men den kan detektera anslutningen av anordningen (enligt frånvaron av SEO-tillståndet för 2,5 μs). Därefter går hamnen till handikappade, och ingångssignaler (diffo eller diff1 i viloläge) bestämmer den hastigheten på den anslutna anordningen.

Inaktiverad (förbjuden) - Porten sänder endast återställningssignalen (genom kommando från styrenheten), signalerna från porten (förutom avstängning) uppfattas inte. Genom avstängning (2,5 μs SEO-tillstånd) går porten till kopplingsläget, och om avstängningen detekteras av "sömn" navet, skickas regulatorn en CV-signal.

Aktiverad - porten sänder signaler i båda riktningarna. Enligt Controller-kommandot eller ramfeldetekteringen går porten till handikappatillståndet, och avkopplingen detekteras - till kopplingsläget.

Suspenderad (suspenderad) - Porten sänder en översättningssignal till stoppläget ("Sleep" -läge). Om navet är i ett aktivt tillstånd, saknas signalerna genom porten inte i någon riktning. Men den "sovande" navet uppfattar signalerna för att ändra status för oöverträffade portar, mata de "uppvaknande" -signalerna från den aktiverade enheten även genom kedjan av "sovande" nav. Staten för varje port identifieras av en navkontroll med användning av separata register. Det finns ett allmänt register vars bitar återspeglar faktumet av förändringar i staten för varje hamn (fast under EOF). Detta gör det möjligt för värdkontrollen att snabbt ta reda på navet, och i händelse av detektering av förändringar i speciella transaktioner för att klargöra staten.
bilar - Processorn, till och med till nackdel för effektiviteten i arbetet med hjälp av sina specialister. Fikon. 1,2. Centraliserad systemet ...

Universellt sekventiellt däck

Mini-B-kontakt ECN: Meddelande utfärdat i oktober 2000.
Errata sedan december 2000: Meddelande utfärdad i december 2000.
Pull-up / Pull-down Motstånd ECN
Errata sedan maj 2002: Meddelande utfärdad i maj 2002.
Gränssnittsföreningar ECN.: Meddelande utfärdat i maj 2003.
- Nya standarder har lagts till för att associera flera gränssnitt med en enhetsfunktion.
Rundad avfasning ECN.: Meddelande utfärdat i oktober 2003.
Unicode ECN.: Meddelande utfärdat i februari 2005.
- Detta ECN specificerar att strängar är kodade med UTF-16LE.
Inter-chip USB-tillägg: Meddelande utfärdad i mars 2006.
På-the-go-tillägg 1.3: Meddelande utfärdat i december 2006.
- USB ON-THE-GO gör det möjligt att ansluta två USB-enheter med varandra utan en separat USB-värd. I praktiken spelar en av enheterna värdens roll för en annan.

USB OTG.

USB 3.0.

USB 3.0 är vid de sista utvecklingsstadierna. Skapandet av USB 3.0-företag är engagerade i företag: Microsoft, Texas Instruments, NXP-halvledare. I USB 3.0-specifikationer kommer anslutningarna och kablarna i den uppdaterade standarden att vara fysiskt och funktionellt kompatibel med USB 2.0. USB 2.0-kabeln innehåller fyra linjer - ett par för mottagning / dataöverföring, en - för makt och en mer - för jordning. Förutom dem lägger USB 3.0 fem nya linjer (som ett resultat av vilket kabeln har blivit mycket tjockare), men nya kontakter är placerade parallellt med avseende på den gamla på en annan kontaktrad. Nu kan du enkelt bestämma kabeln som tillhör en viss version av standarden, bara titta på kontakten. USB 3.0-specifikationen ökar den maximala informationsöverföringshastigheten till 4,8 Gbps - vilket är en storleksordning mer än 480 Mbps, som kan ge USB 2.0. USB 3.0 har inte bara en högre informationsöverföring, utan också ökad ström från 500 mA till 900 mA. Från och med nu kan användaren inte bara mata från ett nav som mycket större antal enheter, men också hårdvaraTidigare levererad med separata strömförsörjningar bli av med dem.

Här är GND "-fallskedjan för att driva kringutrustning, VBUS - +5 V, liksom för strömkrets. Uppgifterna sänds av Wire D + och D-Differential (States 0 och 1 (i terminologin hos officiell dokumentation diff0 respektive diff1) bestäms av den potentiella skillnaden mellan linjerna på mer än 0,2 V och under det tillstånd som på En av linjerna (d-i fallet med diff0 och d + med diff1) är potentialen i förhållande till GND över 2,8 V. Differensöverföringsmetoden huvudet, men inte den enda (till exempel när den initialiseras, enheten rapporterar värden på det läge som stöds av enheten (fullhastighet eller låg hastighet), som drar upp en av linjedata till V_BUS via ett 1,5 com-motstånd (D- för låghastighetsläge och D + för full- Hastighetsläge, enheter som arbetar i höghastighetsläge, uppför sig i detta skede som en enhet i fullhastighetsläge). Ibland runt ledningar finns det en fibrös lindning för att skydda mot fysisk skada ..

USB 3.0-kontakt typ B

USB 3.0-anslutningstyp A

Kablar och USB 3.0-kontakter

USB Nackdelar

Även om PIC-bandbredden i USB 2.0 är 480 Mbps (60 MB / s), i praktiken, tillhandahålla bandbredd nära topp, kan inte vara tillgänglig. Detta förklaras av ganska stora USB-bussfördröjningar mellan dataöverföringsförfrågan och själva överföringen. Till exempel, FireWire-däcken även om den har en mindre toppbandbredd på 400 Mbps, vilket är 80 Mbps mindre än den för USB 2.0, kan du i verkligheten ge större bandbredd för utbyte av data med hårddiskar och andra informationslagringsenheter.

USB och FireWire / 1394

USB-lagringsprotokoll, som är en kommandotöverföringsmetod

Dessutom stöddes USB-lagring inte i det gamla operativsystemet (initial Windows 98) och krävde installationen av föraren. SBP-2 stöddes i dem. Även i det gamla OS (Windows 2000) implementerades USB-lagringsprotokollet i en trimmad form som inte tillåter att du använder CD / DVD-skivavbränning på en USB-enhet, har SBP-2 aldrig haft sådana begränsningar.

USB-buss är strängt orienterad, eftersom anslutningen av 2 datorer eller 2 perifera enheter kräver extra utrustning. Vissa tillverkare stöder anslutningen av skrivaren och skannern, eller kameran och skrivaren, men dessa implementeringar är starkt knutna till en viss tillverkare och är inte standardiserade. 1394 / FireWire-bussen är inte föremål för denna brist (du kan ansluta 2 videokameror).

På grund av licenspolitiken är Apple, liksom en mycket högre komplexitet i utrustningen, 1394 mindre vanliga, moderkort Gamla datorer har ingen 1394 kontroller. När det gäller periferin är stödet av 1394 vanligtvis inte hittat något annat än videokameror och inneslutningar för externa hårddiskar och CD / DVD-enheter.

se även

Firewire.
TransferJet.

Källor

Länkar

USB News (IT.)
Lista över USB IDs (leverantörer, enheter och gränssnitt) (Eng.)

· Föreläsning 14. Universal USB-sekventiell buss.

I arkitekturen i moderna datorer blir externa däck som tjänar till att ansluta olika enheter allt viktigare. Idag kan det till exempel vara externa hårddiskar, CD-, DVD-enheter, skannrar, skrivare, digitalkameror, etc.

Ett allmänt använd seriellt gränssnitt för synkron och asynkron dataöverföring.

2. Shine USB. Enstaka egenskaper.

Ø Enkelt implementerad expansion av PC-kringutrustning.

Ø Billig lösning som stöder överföringshastighet upp till 12M bit / s.

Ø Fullt stöd i realtids ljud och (komprimerad) videodata.

Ø Flexibilitet i det blandade överföringsprotokollet av isokroniska data och asynkrona meddelanden.

Ø Integration med tillverkade enheter.

Ø Tillgänglighet i dator av alla konfigurationer och storlekar.

Ø Att tillhandahålla ett standardgränssnitt som snabbt kan erövra marknaden.

Ø Skapa nya klasser av enheter som expanderar dator.

Ø Från slutanvändarens synvinkel är följande USB-funktioner attraktiva:

Ø Easy Cable System och Anslutningar.

Ø Gömmer detaljerna i den elektriska anslutningen från slutanvändaren.

Ø Självidentifierande PU, automatisk kommunikation av enheter med drivrutiner och konfiguration.

Ø Förmågan att dynamiskt koppla och konfigurera PU.

USB-struktur

Nedan följer en upphovsrätt till översättningen av villkoren från specifikationen "Universal Serial Bus Specification", publiceradCompaq, Dec, IBM, Intel, Microsoft, NEC och Northern Telecom . Mer detaljerad och snabb information finns på:

USB-enheter (enhet) kan vara nav, egenskaper eller kombination därav. HUB (nav) ger ytterligare anslutningspunkter till bussen. Funktionerna i USB ger systemets ytterligare funktioner, till exempel anslutning till ISDN, digital joystick, akustiska högtalare med ett digitalt gränssnitt, etc. USB måste ha ett USB-gränssnitt som ger fullt stöd för USB-protokoll, som utför standardoperationer (konfiguration och återställning) och tillhandahålla information som beskriver enheten. Många enheter som är anslutna till USB har i sin sammansättning och nav och funktioner. Operationen av hela USB-systemet styr värdkontrollen (värdkontrollen), som är en mjukvara och maskinvara värddator.

Den fysiska anslutningen av enheter utförs på topologin hos en multi-tiered stjärna. Centrum för varje stjärna är ett nav, varje kabelsegment förbinder två punkter - ett nav med ett annat nav eller med en funktion. Systemet har en (och endast en) värdkontroller, som ligger i toppen av pyramiden av enheter och nav. Värdkontrollen är integrerad med rotnavet (rotnav), vilket ger en eller flera anslutningspunkter - portar. KontrollerU. SB, som är en del av chipset, har vanligtvis ett inbyggt två-ports nav. Logiskt kan en anordning som är ansluten till något USB-nav och konfigurerad (se nedan) betraktas som direkt ansluten till värdkontrollen.

Exempel på funktioner är:

Ø Pekare - mus, tablett, ljusfjäder.

Ø Inmatningsenheter - tangentbord eller skanner.

Ø Utmatningsenhet - Skrivare, ljudkolumner (digital).

Ø ISDN telefonadapter.

Nav kan styra tillförseln av nedströms portar; Det är tänkt att installera en nuvarande begränsning som förbrukas av varje hamn.

Den aktuella strukturen innehåller följande delar:

Ø USB-fysisk enhet är en enhet på bussen som utför intressenternas funktioner till slutanvändaren.

Ø Klient SW - programvara som motsvarar en specifik enhet som exekveras på värddatorn. Det kan vara en integrerad del av operativsystemet eller en speciell produkt.

Ø USB-system SW-USB-systemstöd, oberoende av specifika enheter och klientprogramvara.

Ø USB-värdkontroller - Hårdvara och programvara för att ansluta USB-enheter till en värddator.

3.Physiskt gränssnitt

Ø Data J-stat och data till tillstånd - statusen för den överförda biten (eller helt enkelt J och K) bestäms genom statusen för DIFF0 och DIFF1.

Ø Idle State - Paus på bussen.

Ø Resume State är "Awakening" -signalen för att mata ut enheten från "SLEEP" -läget.

Ø Början av paketet (SOP) är början på förpackningen (övergång från viloläge i K).

Ø slutet av paketet (EOP) är slutet på förpackningen.

Ø Koppla bort - Enheten är inaktiverad från porten.

Ø Connect - Enheten är ansluten till porten.

Ø Återställ - Återställ enhet.

på D + och D-linjerna förskjutna med lastmotstånd R2-transceivers (se fig 7.2 och 7.3)

Synkroniseringssignaler kodas tillsammans med NRZI-metoden (utan återgång till noll invert), dess operation illustrerar fig. 7,4. Varje förpackning föregås av ett synkroniseringssynkroniseringsfält som tillåter mottagaren att stämma in på sändarens frekvens. Kabeln har också en VBus- och GND-linjer för sändning av matningsspänningen 5 till anordningar.

"A" -kontakter används för att ansluta till naven (uppströms kontakt). Pluggarna är installerade på kablar som inte är urkopplade från enheter (till exempel tangentbord, mus, etc.). Näs är installerade på nedåtgående portar (nedströms port) nav. "B" -kontakterna (nedströmsanslutningen) är installerade på enheter från vilka anslutningskabeln kan kopplas från (skrivare och skannrar). Svaret (gaffel) är installerat på anslutningskabeln, vars motsatta ände har en typ av typ "A".

Fikon. 7,5. USB-uttag: A - Typ "A", B - Type "IN", IN-symbolisk beteckning

Här kan tangentbord, penna och mus äta från däcket.

USB-arkitektur medger fyra grundläggande datatyper:

Ø Kontrollöverföringar som används för att konfigurera under anslutning och under drift för att hantera enheter. Protokollet ger garanterat dataleverans. Datafältet i kontrollpaketet överstiger inte 64 byte med full hastighet och 8 byte på låga.

Ø Kompletta överföringar (bulkdataöverföringar) relativt stora förpackningar utan hårda krav för leveranstid. Översättningar upptar hela lös bussbandbredd. Paket har ett datafält i storlek 8, 16, 32 eller 64 byte. Prioriteten för dessa kugghjul är den lägsta, de kan avbrytas med en stor bussladdning. Tillåts endast vid full överföringshastighet.

Ø Avbryt (avbrott) är kort (upp till 64 byte med full hastighet, upp till 8 byte på låg) överföringstyp av inmatade tecken eller koordinater. Avbrott har en spontan karaktär och måste servas inte långsammare än anordningen kräver. Servicetidsgränsen är inställd i intervallet 1-255 ms för full hastighet och 10-255 ms - för låg.

Ø Isokroniska överföringar (isokroniska överföringar) - kontinuerliga överföringar i realtid, som upptar en tidigare överenskommen del av däckbandbredden och har en angiven leveransfördröjning. Vid feldetektering sänds isokroniska data utan upprepning - ogiltiga paket ignoreras. Exempel - Digital röstöverföring. Genomgången bestäms av kraven på överföringens kvalitet, och leveransfördröjningen kan vara kritisk, till exempel vid implementering av telekonferenser.

Protokoll

Felmotstånd Se till att följande USB-egenskaper:

Ø Högkvalitativa signaler uppnådda på grund av differentialmottagare / sändare och skärmade kablar.

Ø Skydd av kontrollfält och data CRC-koder.

Ø Detektion av anslutning och inaktiveringsanordningar och konfigurerar resurser på systemnivå.

Ø Självinställt protokoll med en timeout när du förlorar paket.

Ø Flödesreglering för att säkerställa isokronism och kontrollhårdvarubuffert.

Ø Oberoende av funktioner från misslyckade utbyten med andra funktioner.

USB-enheter - Funktioner och nav

Datatransmission är möjlig med en av de fyra typerna av redskap (se ovan). För slutpunkter som möjliggör olika typer av överföringar är endast en av dem tillgänglig efter konfiguration.

USB-enheten måste stödja upphängningen (suspenderat läge), där dess nuvarande förbrukade inte överstiger 500 μA. Enheten måste automatiskt avbrytas när bussen är avslutad.

Nedströms (nedströms) hamnar kan vara i följande tillstånd:

Ø Powered (Power är inaktiverad) - Ingen ström levereras till porten (möjligen endast för nav, sugande näring). Utgångsbuffertar är översatt till högimpedansstatus, ingångssignalerna ignoreras.

Ø Avkopplad (frånkopplad) - Porten sänder inte signaler i vilken riktning som helst, men den kan detektera anslutningen av anordningen (enligt frånvaron av SEO-tillståndet för 2,5 μs). Därefter går hamnen till handikappade, och ingångssignaler (diffo eller diff1 i viloläge) bestämmer den hastigheten på den anslutna anordningen.

Ø Inaktiverad (förbjuden) - Porten sänder endast återställningssignalen (genom kommando från styrenheten), signalerna från porten (förutom avstängning) uppfattas inte. Genom avstängning (2,5 μs SEO-tillstånd) går porten till kopplingsläget, och om avstängningen detekteras av "sömn" navet, skickas regulatorn en CV-signal.

Ø Aktiverad - porten sänder signaler i båda riktningarna. Enligt Controller-kommandot eller ramfeldetekteringen går porten till handikappatillståndet, och avkopplingen detekteras - till kopplingsläget.

Ø Suspenderad (suspenderad) - Porten sänder en översättningssignal till stoppläget ("Sleep" -läge). Om navet är i ett aktivt tillstånd, saknas signalerna genom porten inte i någon riktning. Men den "sovande" navet uppfattar signalerna för att ändra status för oöverträffade portar, mata de "uppvaknande" -signalerna från den aktiverade enheten även genom kedjan av "sovande" nav. Staten för varje port identifieras av en navkontroll med användning av separata register. Det finns ett allmänt register vars bitar återspeglar faktumet av förändringar i staten för varje hamn (fast under EOF). Detta gör det möjligt för värdkontrollen att snabbt ta reda på navet, och i händelse av detektering av förändringar i speciella transaktioner för att klargöra staten.

Värdledare

Värddatorn kommunicerar med enheter via styrenheten. Värd har följande uppgifter:

Ø detektering av anslutning och avkoppling av USB-enheter;

Ø manipulation Flow Control mellan enheter och värd;

Ø dataflödeshantering;

Ø samling av statistik;

Ø säkerställa energibesparande PU.

Ø Systemkontrollen styr interaktionen mellan enheter och deras programvara som arbetar på värddatorn, för samordning:

Ø numrering och konfiguration av enheter;

Ø isokronisk dataöverföring;

Ø asynkron dataöverföring;

Ø energihushållning;

Ø information om informationshantering och bussinformation.

USB tillhandahåller datautbyte mellan värddatorn och flera perifera enheter (PU). Enligt USB-specifikationen kan enheter, enheter vara nav, funktioner eller kombination därav. HUB-enheten (navet) ger endast ytterligare anslutningspunkter till bussen. USB-enhet (funktion) ger ett extra system funktionalitet, till exempel, anslutning till ISDN, digital joystick, akustiska högtalare med ett digitalt gränssnitt etc. Den kombinerade anordningen (föreningsanordningen) som innehåller flera funktioner representeras som ett nav med flera anordningar anslutna till den. USB-enheten måste ha ett USB-gränssnitt som ger fullständigt USB-support, exekvering av standardoperationer (konfiguration och återställning) och ger information som beskriver enheten. Operationen av hela USB-systemet styr värdkontrollen (värdkontrollen), som är en mjukvara och maskinvara värddator. Bussen låter dig ansluta, konfigurera, använda och koppla ur enheterna medan värden fungerar och enheterna själva. USB-buss är en värdsentrisk: den enda ledande enheten som styr utbytet är en värddator, och alla kringutrustning som är fästa vid det är exceptionellt drivna. Den fysiska topologin i USB-bussen är en multi-tier-stjärna. Dess vertex är en värdkontroll, i kombination med ett rotnav (rootcentrum), som regel, dubbel-port. Navet är en splitteranordning, det kan vara en strömkälla för anordningar som är anslutna till den. Varje hamn på navet kan direkt ansluta den perifera anordningen eller mellanliggande navet; Däcket medger upp till 5 nivåer av kaskad nav (inte räknar rot). Eftersom de kombinerade enheterna inuti sig innehåller ett nav, är deras anslutningar till navet i den 6: e tier redan oacceptabla. Varje mellanliggande nav har flera nedströms portar för anslutning av perifera enheter (eller underliggande nav) och en uppströms (uppströms) port för anslutning till rotnav eller nedåtgående port till ett högre nav. Den logiska topologin i USB är en godtycklighet av stjärnan: för navet värdar, skapa en illusion av den direkta anslutningen av varje enhet. Till skillnad från förlängningsdäck (ISA, PCI, PC-kort), där programmet interagerar med enheter med samtal till fysiska minnesceller, I / O-portar, avbryts och DMA-kanaler, utförs interaktionen av applikationer med USB-enheter endast via programvarugränssnittet. Detta gränssnitt som säkerställer oberoende av åtkomst till enheter tillhandahålls av systemet uSB-kontroller.

Till skillnad från besvärliga dyra loopar av parallella däck på A och speciellt SCSI-däck med dess mångfald av kontakter och komplexiteten i anslutningsregler, kabelodling USB enkel och elegant. USB-kabel innehåller en skärmad vitua par Med en impedans på 90 ohm för signaleringskretsar och en oskärmad för strömförsörjning (+5 V), är den tillåtna längden på segmentet - upp till 5 m. För låg hastighet kan en okänd oskärmad kabel användas till 3 m (den är billigare). USB-kabeln och anslutningssystemet gör det inte möjligt att misstas när enheterna är anslutna (bild 13.1, A och B). För att känna igen USB-kontakten på enhetens fall placeras en standard symbolisk beteckning (bild 13.1, b). Jacks of Type "A" är endast installerade på nedströms portar på naven, pluggarna på typen "A" - på kablarna av de perifera enheterna eller de stigande portarna på naven. Sockets och pluggar på "B" -typen används endast för sladdar frånkopplade från perifera enheter och uppströms portar av nav (från "små" enheter - möss, tangentbord, etc. Kablar, som regel, är inte bortkopplade). Förutom de vanliga kontakterna som visas i figur 19 används också miniatyralternativ (fig 20, B, G, D). Habs och enheter ger möjlighet att "het" anslutning och avstängning. För detta tillhandahåller kontakterna en tidigare anslutning och senare avkoppling av tillförselkretsarna i förhållande till signalen, dessutom är anslutnings- och inaktianordnat. Tilldelningen av slutsatserna från USB-kontakterna ges i tabell. 9, numreringen av kontakter visas i fig. 20. Alla USB-kablar "Straight" - Connectors-kedjorna är anslutna i dem.

Fikon. 19. USB-kontakter: A - Typ "A" -typ, B-typ "B" -typ, i - Symbolisk beteckning

Fikon. 20. USB-uttag: A - Typ "A", B-typ "B" -standard, IN, G, D - Miniatyrtyp "B"

Tabell 9. Tilldela USB-kontaktkontakt

Däcket använder en differentialmetod för sändning av D + -signaler och D- till två ledningar. Hastigheten hos anordningen som är ansluten till en specifik port bestäms av ett nav längs signalnivåerna på linjerna D + och D- förskjuten av lastmotstånd av transceivers: låghastighetsanordningar "dra åt" till en hög nivå av D-LINE, med full-d +. Ansluta HS-enheten bestäms vid konfigu- fysiskt första gången måste HS vara ansluten som FS. Överföring över två ledningar i USB är inte begränsad till differentialsignaler. Förutom differentialmottagaren har varje enhet linjära mottagare av D + -signaler och D-, och dessa linjer sändare hanteras individuellt. Detta gör att du kan skilja mer än två status för linjen som används för att organisera ett hårdvaruinterface.

Införandet av hög hastighet (480 Mbps - bara 2 gånger långsammare än Gigabit Ethernet) kräver noggrann samordning av transceiver och kommunikationslinjer. Vid denna hastighet kan endast en kabel med skärmat vridat par för signallinjer fungera. För hög hastighet måste USB-hårdvaran ha ytterligare speciella transceiver. Till skillnad från potentiella generatorer för FS och LS-lägen är HS-sändare aktuella källor som är inriktade på närvaron av terminatormotstånd på båda signallinjerna.

Dataöverföringshastighet (LS, FS eller HS) väljs av den perifera utvecklaren i enlighet med behoven hos denna enhet. Genomförandet av låga hastigheter för enheten är något billigare (transceiver är enklare, och LS-kabeln kan vara både ett oskärmat invasivt par). Om i den "gamla" USB-enheten, utan att tänka, ansluta till någon fri hamn i ett nav, sedan i USB 2.0 i närvaro av enheter och nav olika versioner Möjligheterna att välja mellan optimala, icke-optimala och icke-fungerande konfigurationer uppträdde.

USB 1.1-naven är skyldiga att bibehålla FS och LS-hastigheter, hastigheten på den anordning som är ansluten till navet bestäms automatiskt av skillnaden i potentialerna hos signallinjer. USB Habs 1.1 När sändning av paket är helt enkelt repeaters som ger en transparent koppling av den perifera anordningen med styrenheten. Låghastighetsöverföringar är ganska slöseri med den potentiella bussbandbredden: Under tiden som de upptar ett däck kan en höghastighetsenhet sända data 8 gånger mer. Men för att förenkla och fuska hela systemet gick dessa offer, och för distributionen av remsan mellan olika enheter Titta på Host Controller Transaction Scheduler.

I specifikation 2,0 ska hastigheten på 480 Mbit / s tas från samma, men med detta förhållande av räntor kommer utbyten för FS och LS att "äta" en möjlig bandbredd av däcket utan "nöje" (för användaren) . Att detta inte händer, förvärvar USB 2.0-naven funktionerna i paketomkopplarna. Om en höghastighetsenhet (eller liknande nav) är ansluten till porten i ett sådant nav, fungerar navet i repeater-läget, och transaktionen med anordningen på HS tar hela kanalen till värdkontrollen hela tiden. Om en anordning eller nav 1.1 är ansluten till USB 2.0-nav-porten, kommer paketet sedan av en del av kanalen till regulatorn, passerat i HS-hastigheten, kommer ihåg i navbufferten, och den gamla enheten eller huben är redan på sin "Native" Speed \u200b\u200bFS eller LS. I det här fallet är kontrollerns och ett navets 2,0 (inklusive och rot) komplicerade, eftersom transaktioner på FS och LS är delade och splittrade mellan sina delar. höghastighetshow. Från gamla (1.1) enheter och nav är alla dessa subtiliteter dolda, vilket ger bakåtkompatibilitet. Det är helt klart att USB 2.0-enheten kommer att kunna implementera hög hastighet, endast om den är på väg från den till värdkontrollen (även 2,0) kommer endast nav 2,0 att hittas. Om denna regel är trasig mellan den och 2.0-kontrollen kommer att vara ett gammalt nav, kan anslutningen endast installeras i FS-läget. Om en sådan hastighetsenhet och klientprogramvara uppfyller (till exempel för skrivaren och skannern, kommer den endast att beskrivas vid längre användartid), den anslutna enheten fungerar, men ett meddelande om anslutningens icke-optimala konfiguration kommer att dyka upp. Om möjligt bör det (konfiguration) korrigeras, fördelen med att byta USB-kablar kan utföras på farten. Enheter och programvara, kritisk till bussbandbredden, i felaktig konfiguration Arbetet kommer att vägra och kategoriskt kräva omkoppling. Om värdkontrollen är gammal, kommer alla fördelar med USB 2.0 att vara otillgängliga för användaren. I det här fallet måste du ändra värdkontrollen (byt moderkortet eller förvärva en PCI-kortkontroll). USB 2.0-kontroller och nav tillåter dig att förbättra däckens totala bandbredd och för gamla enheter. Om FS-enheter ansluter till olika USB 2.0-navportar (inklusive rot), kommer den totala bandbredden för USB-bussen att öka jämfört med 12 Mbps på så många gånger som höghastighets navportar används.

Hub är ett nyckelelement i PNP-systemet i USB-arkitekturen. HUB utför många funktioner:

ger fysisk anslutning av enheter,

bildande och uppfattas

signaler i enlighet med däckspecifikationen på

var och en av sina portar;

kontrollerar matningsspänningen på

nedströms portar, och installationen av en nuvarande begränsning som förbrukas av varje port;

spårar tillståndet för de enheter som är anslutna till den,

anmäla värden om förändringarna;

upptäcker buggar på bussen, utför procedurer

restaurering och isolerar felaktiga däcksegment;

ger anslutningen av däcksegment som arbetar på

olika hastigheter.

Navet övervakar signalerna som genereras av enheter. En felaktig enhet kanske inte "tystnad" (förlorande aktivitet) eller, tvärtom, något "bubbla" (babble). Dessa situationer övervakar närmaste hab på enheten och kommer att ge stigande överföringar från en sådan enhet senast längs gränsen (mikro). Tack vare fligenom av nav, kommer dessa situationer inte att tillåta en felaktig enhet att blockera hela bussen.

Var och en av de nedströms portarna kan tillåtas eller förbjudas, och är också konfigurerad till hög, fullständig eller begränsad metabolism. Navar kan ha lätta indikatorer på nedströms portar, styrd automatiskt (nav logik) eller programvara (värdkontroller). Indikatorn kan vara ett par lysdioder - grön och gul (gul) eller en ledd med en variabel färg. Portens tillstånd är som följer:

skiner inte - hamnen används inte;
grön - normal drift;
gult - fel;
grön blinkande - programmet kräver uppmärksamhet

användare (programvaruuppmärksamhet);

gult blinkande - Instrument kräver uppmärksamhet

användare (hårdvara uppmärksamhet).

Stigande (uppströms) Navporten är konfigurerad och externt dök upp som en fullhastighet eller höghastighets (endast för USB 2.0). Vid anslutning av USB 2.0-nav-porten ger uppsägning enligt FS-systemet, det är endast översatt i HS-läget av Controller-kommandot.

I fig. 13.3 En variant av anslutningsanordningar och nav ges, där höghastighets USB 2.0-enheten endast är en telekalare som sänder videoström utan kompression. Ansluta en skrivare och en USB 1.1-skanner för att separera HABA-portarna 2.0, och till och med utbyte av dem med ljudenheter, låter dem använda en 12 Mbps däckremsa / vardera. Från den totala remsan av 480 Mbps till de "gamla" enheterna (USB 1.0) släpps 3x12 \u003d 36 Mbps. Det är faktiskt möjligt att prata om 48 Mbit / s band, eftersom tangentbordet och musen är anslutna till en separat port i USB 2.0-värdkontrollen, men dessa enheter är "rostade" bara en liten produkt från 12 Mbps markerade. Naturligtvis kan du ansluta tangentbordet och musen till hamnen i det externa navet, men när det gäller att förbättra tillförlitligheten systemenheter Ingång är bättre att ansluta den kortaste (med antalet kablar, kontakter och mellanliggande enheter) med metoden. Den misslyckade konfigurationen är att ansluta skrivaren (skanner) till USB 1.1-navet - medan du arbetar med ljudenheter (om de är högkvalitativa) utskriftshastighet (Scan) kommer att falla. En oanvändbar konfiguration skulle anslutas kameran till hamnen i navet USB 1.1.

Vid planering av anslutningar är det nödvändigt att ta hänsyn till metoden för näring av enheter: enheter som äter från däcket, som regel är anslutna till naven som matas från nätverket. Endast lågkraftaggregat är anslutna till de nav som matas från däcket - så, till USB-tangentbordet som innehåller ett nav inuti sig, är USB-musen och andra indikatorer (trackball, tablett) anslutna.

Energihantering är en högutvecklad USB-funktion. För enheter som matar på däcket är strömmen begränsad. Varje enhet när den är ansluten ska inte konsumera en ström från en buss som överstiger 100 mA. Arbetsström (högst 500 mA) förklaras i konfigurationen. Om ett nav inte kan tillhandahålla anordningen en påstådd ström är den inte konfigurerad och kan därför inte användas.

USB måste behålla suspensionsläget (suspenderat läge), där dess nuvarande förbrukade inte överstiger 500 μA. Enheten måste automatiskt avbrytas när bussen är avslutad.

Fikon. 21. Anslutningskonfigurationsexempel

Fjärrväckning tillåter den suspenderade enheten att fila en värddator som också kan vara i suspenderat tillstånd. Möjligheten till avlägsna uppvaknande beskrivs i enhetens konfiguration. Vid konfigurering kan den här funktionen vara förbjuden.

Universal USB sekventiell buss. Konsekutiva USB-seriella bussdäck

2. Shine USB. Enstaka egenskaper.

USB-struktur

Föreläsning 11. Universal USB seriell buss.

USB OTG.

USB 3.0.

Kablar och USB 3.0-kontakter

USB Nackdelar

USB och FireWire / 1394

se även

Källor

Länkar

Återställning av lösenord