Страница: 1/4
Содержание 1. Общая характеристика 2. Структура USB 3. Физический интерфейс 4. Модель передачи данных 5. Типы передачи данных 6. Протокол 7. Форматы пакетов 8. Системное конфигурирование 9. Устройства USB - функции и хабы 10. Хост-контроллер Список использованной литературы Шина USB
1. Общая характеристика USB (Universal Serial Bus — универсальная последовательная шина) является промышленным стандартом расширения архитектуры PC, ориентированным на интеграцию с телефонией и устройствами бытовой электроники. Версия 1.0 была опубликована в январе 1996 года. Архитектура USB определяется следующими критериями: * Легко реализуемое расширение периферии PC. * Дешевое решение, поддерживающее скорость передачи до 12 Mбит/с. * Полная поддержка в реальном времени передачи аудио и (сжатых) видеоданных. * Гибкость протокола смешанной передачи изохронных данных и асинхронных сообщений. * Интеграция с выпускаемыми устройствами. * Доступность в PC всех конфигураций и размеров. * Обеспечение стандартного интерфейса, способного быстро завоевать рынок. * Создание новых классов устройств, расширяющих PC. С точки зрения конечного пользователя, привлекательны следующие черты USB: * Простота кабельной системы и подключений. * Скрытие подробностей электрического подключения от конечного пользователя. *Самоидентифицирующиеся ПУ, автоматическая связь устройств с драйверами и конфигурирование. * Возможность динамического подключения и конфигурирования ПУ.
С середины 1996 года выпускаются PC со встроенным контроллером USB, реализуемым чипсетом. Уже появились модемы, клавиатуры, сканеры, динамики и другие устройства ввода/вывода с поддержкой USB, а также мониторов с USB-адаптерами - они играют роль концентраторов для подключения других устройств.
2. Структура USB USB обеспечивает одновременный обмен данными между хост-компьютером и множеством периферийных устройств (ПУ). Распределение пропускной способности шины между ПУ планируется хостом и реализуется им с помощью посылки маркеров. Шина позволяет подключать, конфигурировать, использовать и отключать устройства во время работы хоста и самих устройств. Ниже приводится авторский вариант перевода терминов из спецификации "Universal Serial Bus Specification", опубликованной Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC и Northern Telecom. Более подробную и оперативную информацию можно найти по адресу: http://www.usb.org/. Устройства (Device) USB могут являться хабами, функциями или их комбинацией. Хаб (Hub) обеспечивает дополнительные точки подключения устройств к шине. Функции (Function) USB предоставляют системе дополнительные возможности, например подключение к ISDN, цифровой джойстик, акустические колонки с цифровым интерфейсом и т. п. Устройство USB должно иметь интерфейс USB, обеспечивающий полную поддержку протокола USB, выполнение стандартных операций (конфигурирование и сброс) и предоставление информации, описывающей устройство. Многие устройства, подключаемые к USB, имеют в своем составе и хаб, и функции. Работой всей системы USB управляет хост-контроллер (Host Controller), являющийся программно-аппаратной подсистемой хост-компьютера. Физическое соединение устройств осуществляется по топологии многоярусной звезды. Центром каждой звезды является хаб, каждый кабельный сегмент соединяет две точки - хаб с другим хабом или с функцией. В системе имеется один (и только один) хост-контроллер, расположенный в вершине пирамиды устройств и хабов. Хост-контроллер интегрируется с корневым хабом (Root Hub), обеспечивающим одну или несколько точек подключения - портов. Контроллер USB, входящий в состав чипсетов, обычно имеет встроенный двухпортовый хаб. Логически устройство, подключенное к любому хабу USB и сконфигурированное (см. ниже), может рассматриваться как непосредственно подключенное к хост-контроллеру. Функции представляют собой устройства, способные передавать или принимать данные или управляющую информацию по шине. Типично функции представляют собой отдельные ПУ с кабелем, подключаемым к порту хаба. Физически в одном корпусе может быть несколько функций со встроенным хабом, обеспечивающим их подключение к одному порту. Эти комбинированные устройства для хоста являются хабами с постоянно подключенными устройствами-функциями. Каждая функция предоставляет конфигурационную информацию, описывающую возможности ПУ и требования к ресурсам. Перед использованием функция должна быть сконфигурирована хостом - ей должна быть выделена полоса вканале и выбраны опции конфигурации. Примерами функций являются: * Указатели - мышь, планшет, световое перо.* Устройства ввода - клавиатура или сканер. * Устройство вывода - принтер, звуковые колонки (цифровые). * Телефонный адаптер ISDN. Хаб - ключевой элемент системы РпР в архитектуре USB. Хаб является
Реферат опубликован: 22/11/2007