Интерфейс USB


Категория на документа: Информатика


- v. 3.0 - 2009 г. - максимална трансферна скорост 4,8 Gb/s (Super Speed)

Според скоростта на предаване на данните USB устройствата се делят на:

Нискоскоростни ( LOW_SPEED )
10 - 100 Kbs
Клавиатури, мишки, джойстици
Пълноскоростни ( FULL_SPEED )
500 Kbs - 10 Mbs
Микрофони, аудиоустройства
Високоскоростни ( HIGH_SPEED )
25 - 400 Мbs
Видеоустройства,запомнящи устройства


Организация на USB
Една USB система се характеризира с:
- USB хост
- USB устройства
- Начин на свързване и комуникация на устройствата с хоста.

Топология

Физическата топологията на свързване на USB е от тип "звезда" ( фиг. 2 ).

Фиг. 2

USB хост

Във всяка USB система има само един хост. Той взаимодейства с всяко устройство чрез USB хост контролер. Хостът е отговорен за:
- Откриване на свързане или отстраняване на USB устройства;
- Организация на управляващия поток между хоста и USB устройствата;
- Организация на потока данни между хоста и USB устройствата;
- Осигуряване захранване на свързаните USB устройства;

Само един хост (обикновено персонален компютър) включва в себе си главен концентратор ( Root Hub ), който е главен за всички връзки с устройствата. В концентратора на версия USB 2.0 можем да отделим три функционални блока: контролер, повторител, транслатор на транзакциите. Контролерът отговаря за съединението с хоста. Задачата на повторителя е да съединява входния с някой от изходните портове. Транслаторът на транзакциите се е появил само в USB 2.0 и е необходим от съображение за съвместимост с предишните версии. Накратко неговата роля е в това да обезпечи максимално скоростта на свързване с хоста. Включването към високоскоростния (USB 2.0) порт на старото бавно (USB 1.1) устройство би отнело значителна част от времето, а следователно и полезна пропускателна способност на шината създавайки обмен с хоста на ниска скорост. Като метод за борба, транслаторът на транзакциите буферира постъпващия от бавния порт кадър, а после с максимална скорост го предава на хоста, или буферизира получения с бавна скорост кадър от хоста, предавайки го после на устройството на машината на приемлива за него скорост.

Покрай разклонения и транслация на транзакции хъбът е длъжен да осъществява конфигуративно портовете и да следи за коректното функциониране на включените към него устройства. При използването на стари и нови концентратори заедно е възможно създаването на неоптимални от гледна точка на производителността конфигурации. За да избегнем това е нужно да включваме нискоскоростни устройства към нискоскоростни хъбове, които на свой ред да бъдат последно ниво на разклонението.

Хостът контролира и разпределя всички комуникационни дейности. Той контролира и USB топологията. Хъбовете имат битове на състоянието, които се използват за докладване за свързане или премахване на USB устройство на някои от неговите портове. Хостът изпраща заявка до хъба за извличане на тези битове. В случай на свързване на устройство,хостът адресира USB устройството чрез управляващия канал на устройството. Хостът дава уникален адрес на USB устройството и след това определя дали то е функция или хъб. Ако устройството е функция, съобщението за неговото свързване ще се обработи от подходящ за функцията софтуер. При отстраняване на устройство, хъбът деактивира порта, към който е било свързано устройството, и уведомява хоста. Логически съществува директна връзка между хоста и всяко устройство поотделно ( Фиг. 3 ). Ако премахнатото устройство е хъб, всички устройства, свързани към него, трябва да се премахнат от хоста (логически).

Фиг. 3

USB устройствата са:
- Хъбове, които осигуряват точки на свързване към УСБ
- "Функции" - устройства, които могат да получават или изпращат данни по шината

Хъб

Точките на свързване, осъществявани от хъба, се наричат "портове". Всеки хъб има един порт, предназначен за включване към хоста, и няколко порта, към които може да има включени или други хъбове, или "функции".




Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Интерфейс USB 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.