Курсовая: Шина USB - текст курсовой. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Курсовая

Шина USB

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Курсовая работа
Язык курсовой: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 60 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной курсовой работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Содержание 1. Общая ха рактеристика 2. Структура USB 3. Физиче ский 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 по следовательная шина ) является промышленным стандартом расширения архит ектуры PC, ориентированны м на интеграцию с теле фонией и устройствами бытовой электроники . Версия 1.0 была опубликована в январе 1996 г ода . Архитектура USB определяется следующими критериями : * Легко реализуемо е расширение периферии PC. * Дешевое решение , п оддерживающее скорость передачи до 12 M бит / 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 , спос обного быстро завоевать рынок . * Создание новых кла ссов устройств , расширяющих PC. С точк и зрения конечного пользователя , привлекательны следующие чер ты USB: * Простота кабельной системы и подключ ений . * Скрытие подробностей электрического п одключения от конечного пользователя . * Самоидентифицирующиес я ПУ , автоматическая связь устройств с драйверами и конфигурирование . * Возможность динамического подключения и конф игурирования ПУ . С сере дины 1996 года выпускаются PC со встроенным контр оллером USB, реализуемым чипсетом . Уже появились модемы , клавиату ры , сканеры , динамики и другие устройств а ввода / вывода с подд ержкой USB, а также мониторов с USB- адаптерами - они играют роль концентр аторов для подключения других устройств . 2. Структура USB USB обеспечивает одновременный обмен данными между хост - к омпьютером и множеством периферийных устройств ( ПУ ). Распределени е пропускной способности шины между ПУ планируется хостом и реал изуется им с помощью п осылки маркеров . Шина позволяет подключать , конфигурировать , использовать и отключать устройства во время работы хоста и самих устройств . Ниже п риводится авторский вариант перевода терминов из спецификации "Universal Serial Bus Specification", опубликованной Compaq , DEC , IBM , Intel , Microsoft , NEC и Northern Telecom . Более подробную и оперативную инфо рмацию можно найти по адр есу : http://www.usb.org/ . Устройства (Device) USB могут являтьс я хабами , функциями или их комбинацией . Хаб (Hub) обеспечивает дополнительные точки подключения у стройств к шине . Функции (Function) USB предоставляют си стеме дополнительные возможности , например подключение к ISDN, циф ровой джойстик , акустические колонки с цифровым интерфе йсом и т . п . Устройство USB должно иметь интерфейс USB, о беспечивающий полную поддержку протокола USB, выполнение стандартных операций ( конфиг урирование и сброс ) и пред оставление информации , описывающей устройство . Многие устройства , подключаемые к USB, имеют в своем сос таве и хаб , и функции . Работой всей системы USB упра вляет хост - контроллер (Host Controll er), являющийся программно - аппа ратной подсистемой хост - компьютера . Физическое соединение устро йств 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 п ирамиды устройств и хабов . Хост - контроллер интегрируется с корневым хабом (Root Hub), обеспечивающи м одну или несколько точек подключения - портов . Контроллер U SB, входящий в состав чипсетов , обычно имеет вст роенный двухпортовый хаб . Логически устройство , подключенное к любому хабу USB и скон фигурированное ( см . ниже ), может рассматриваться как непосредстве нно подключенное к хост - контроллер у . Функции представляют соб ой устройства , способные передавать или пр инимать данные или управляющую информацию по шине . Типично функции п редставляют собой отдельные ПУ с кабелем , подключаемым к порту хаб а . Физически в одном кор пусе может быть несколько функций со встроенным хабом , обеспечивающим их подключени е к одному порту . Эти комбинированные устройства для хоста являются хабами с постоянно подключенными ус тройствами - функциями . Каждая функция предоста вляет конфигурационную информацию , описывающую возможности ПУ и требования к ресурсам . Перед использованием функция должна быть с конфигурирована хостом - ей должна быть выделена полоса в канале и выбраны опции конфигурации . Примерами функций являются : * Указатели - мышь , п ланшет , световое перо . * Устройства ввода - клавиатура или сканер . * Устройство вывода - принтер , звуковы е колонки ( цифровые ). * Телефонный адаптер ISDN. Хаб - к лючевой элемент системы РпР в архитектуре USB. Хаб является кабельным концентратором . Точки подключения называются портами хаба . Каждый хаб преобразует одну точку подключения в их множество . Архитектура допу скает соединение нескольких хабов . У кажд ого хаба имеется один восходящий по рт (Upstream Port), предназначенный для подключения к хост у или хабу верхнего уров ня . Остальные порты являются нисходящими (Downstream Ports), предназначенными для подключения функций или хабов нижнего уровня . Хаб может распознать подключение устройств к портам ил и отключение от них и управлять подачей питания на их сегменты . Каждый из портов может быть разрешен или запрещен и сконфигурирован на полную или ограниченную скорость обмена . Хаб обеспечивает изоляцию сегментов с низкой скоростью от высоко скоростных . Хабы м огут управлять подачей питания на нисход ящие порты ; предусматривается установка ограничения на ток , потребляемый каждым портом . Система USB разделяется на три уровня с определенны ми правилами взаимодействия . Устройство USB содержит интерфейсную час ть , часть устройства и функциональную ч асть . Хост тоже делится на три части - интерфейсную , системную и ПО устройства . Каждая часть отвечает только за определенный круг задач , логическое и реальное взаимодействие между ними иллюстрирует рис . 7.1. В расс матриваемую структуру входят следующие элементы : * Физическое устройство USB - устройство на шине , выполняющее функции , интересующие кон ечного пользователя . * Client SW - ПО , соответствующее конкретному устр ойству , исполняемое на хост - к омпьютере . Может являться составной частью ОС или специальным продуктом . * USB System SW - системная поддержка USB, независимая от конкретных устройств и клиентского ПО . * USB Host Controller - аппаратные и программные сред ства для подключения устройств USB к хост - компьютеру . 3. Физический интерфейс Стандарт USB определяет элект рические и механические спецификации шины . И нформационные сигналы и питающее напряжение 5 В передаются по четырехпроводному кабелю . Используется дифференциальный способ передачи сигналов D+ и D- по двум проводам . Уровни сигналов передатчиков в статическом режиме должны быть ниже 0,3 В ( низкий уровень ) или выше 2,8 В ( высокий уровень ). Приемники выдерживают входное напряжение в пределах - 0,5...+3,8 В . Передатчики должны уметь переходить в высокоимпедансное состояние для двуна правленной полудуплекс ной передачи по одной пар е проводов . Передача по двум проводам в USB не ограничиваетс я дифференциальными сигналами . Кроме дифференциального приемника каждое устройств о имеет линейные приемники сигналов D+ и D-, а передатчики этих л иний управляются индивидуально . Это позволяет раз личать более двух состояний линии , используе мых для организации аппаратного интерфейса . Состояния Diff0 и Diff1 определяются по разности потенциалов на линиях D+ и D- более 200 мВ при условии , что на одной из них потенциал выше порога срабатывания VSE. С остояние , при котором на обоих входах D+ и D- присутствует низкий уровень , называе тся линейным нулем (SEO - Single-Ended Zero). Интерфейс определяет следующие состоя ния : * Data J State и Data К State - состояния передаваемого бита ( или прост о J и К ), определяются чер ез состояния Diff0 и Diff1. * Idle State - пауза на шине . * Resume State - сигнал " пробуждения " для вывода устройства из " спящего " р ежима . * Start of Packet (SOP) - начало пакета ( переход из Idle State в К ). * End of Packet (EOP) - конец пакета . * Disconnect - устройство отклю чено от порта . * Connect - устройство подключено к порту . * Reset - сброс устройства . Состояния определяются соч етаниями дифференциаль ных и линейных сигналов ; для полной и низкой ск оростей состояния DiffO и Diff1 имеют противоположное назначение . В декодировании состояний Disconnect, Connect и Reset учитывается врем я нахождения линий ( более 2,5 мс ) в определенных состояниях . Шина и меет два режима передачи . Полная скорость передачи сигналов USB составляет 12 Мбит / с , низкая - 1,5 Мбит / с . Для полной скорости используется экранированная витая пара с импедансом 90 Ом и длиной сегмента до 5 м , для низкой - невитой неэкранированньгй кабель до 3 м . Низкоскоростные кабели и устройства дешевле высокоскоростных . Одна и та же система может одновремен но использовать оба режима ; переключение для устройств осуществляется прозрачно . Низкая скорость предназначена для работы с небольшим количеством ПУ , не требую щих высокой скорости . Скорость , используемая устройством , под ключенным к конкретному порту , определяется хабом по уровням сигналов на линиях D+ и D-, смещаемых нагрузочными рез исторами R2 приемопередат чиков ( см . рис . 7.2 и 7.3). Сигналы синхронизации ко дируются вместе с данными по методу NRZI (Non Return to Zero Invert), его работу иллюстрирует рис . 7.4. Каждому пакету предшествует поле синхронизац ии SYNC, позволяющее приемнику настроиться на час тоту передатчика . Кабель также имеет линии VBus и GND для передачи пита ющего напряжения 5 В к устр ойствам . Сечение проводников выбирается в соот ветствии с длиной сегмента для обеспечения гарантированного уровня сигнала и питающе го напряжения . Рис . 7.4. Кодирование данных по методу NRZI Стандарт определяет два типа разъемов ( см . табл . 7.1 и рис . 7.5). Контакт Цепь Контакт Цепь 1 VBus 3 D+ 2 D- 4 GND Разъемы типа " А " применяются для подключения к хабам (Upstream Connector). Вилки устанавливаются на кабелях , не отсоединяемых от уст ройств ( например , клавиатура , мышь и т . п .). Гнезда ус танавливаются на нисходящих портах (Downstream Port) хабов . Разъемы типа " В " (Downstream Connector) устанавливаются на устройства х , от которых соединительный кабель может отсоединяться ( принтеры и сканеры ). Ответна я часть ( вилка ) устанавливается на соединител ьном кабеле , противоположный конец которого имеет вилку типа " А ". Разъемы типов " А " и " В " разл ичаются механически ( рис . 7.5), что исключает нед опустимые петлевые соединения портов хабов . Четырехконтактные разъ емы имеют ключи , исключающие неправильное при соединение . Конструкция разъемов обеспечивает позднее соединение и раннее отсоединение сигнальных цепей по сравнению с питающими . Для распознавани я разъема USB на корпусе устройства стави тся стандартное символическое обозначение . Рис . 7.5. Гнезда USB: а - типа " А ", б - типа " В ", в - символическое обозначение Питание устройств USB возмо жно от кабеля (Bus-Powered Devices) или от собственного блока питания (Self-Powered Devices). Хост обеспечи вает питанием непосредственно подключенные к нему ПУ . Каждый хаб , в свою очередь , обеспечивает питание устройст в , подключенных к его ни сходящим портам . При некоторых ограничениях топ ологии допускается применение хабов , питающихся от шины . На рис . 7.6 п риведен пример схемы соединения устройств USB. Здесь клавиатура , перо и мышь могут питаться от шины . 4. Модель передачи данных Каждое устройство USB пред ставляет собой набор независимых конечных точек (Endpoint), с которыми хост - к онтроллер обменивается информацией . Конечные точки описываются с ледующими параметрами : * требуемой частотой доступа к шине и допу стимыми задержками обслуживания ; * требуемой полосой п ропускания канала ; * номером точки ; * требованиями к обра ботке ошибок ; * максимальными размерами передаваемых и принимаемых пакетов ; * типом обмена ; * направлением обмена ( для сплошного и изохронного обменов ). Каждое устройство обяза тельно имеет конечную точку с номером 0, используемую для инициализации , общего управл ения и опроса его состояния . Эта точка всегда сконфи гурирована при включении питания и подключ ении устройства к шине . О но поддерживает передачи типа " управление " ( с м . далее ). Кроме нулевой точки , устройства - функции м огут иметь дополнительные точки , реализующие п олезный обмен данными . Низкоскоростные устройства могут иметь до двух дополнительных точек , полнос коростные - до 16 точек ввода и 16 точек вывода ( протокольное ограничение ). Точки не могут быть и спользованы до их конфигурирования ( установления согласованного с ними канала ). Каналом (Pipe) в USB называется модель передачи данных между хост - контроллером и конечной точкой (Endpoint) устройства . Имеются два типа каналов : потоки (Stream) и сообщения (Message). Поток доставляет данные от одного конца канала к другому , он всегда однонаправленный . Один и тот же номер конечной точки может использоваться для двух поточных каналов - ввода и выво да . Поток может реализовывать следующие тип ы обмена : сплошной , изохронный и прер ывания . Доставка всегда идет в порядке " первым вошел - первым вышел " (FIFO); с точки зрения USB, данн ые потока неструктурированы . Сообщения имеют формат , опред еленный спецификацией USB. Хост посылает запрос к конечной точке , после которого передается ( принимается ) пакет сообщения , за которым следует пакет с информацией состояния конечной точки . Последующее с ообщение нормально не может быть послано до обработки предыдущего , но при отработке ошибок возможен сбро с необслуженных сообщений . Двухсторонний обмен сообщениями а дресуется к одной и той же конечной точке . Для доставки сообщений используется только обмен типа " управление ". С кана лами связаны характеристики , соответствующие конечной точке ( пол оса пропускания , тип сервиса , размер буфера и т . п .). Каналы организуются при конфигурировании устройств USB. Для каждого включенного устройства существует канал сообщений (Control Pipe 0), по которому передается информация конфигурирования , управления и состояния . 5. Типы передачи данных USB поддерживает как од нонаправленные , так и двунаправленные режимы связи . Переда ча данных производится между ПО хоста и конечной точкой ус тройства . Устройство может иметь несколько кон ечных точек , связь с кажд ой из них ( канал ) устана вливается независимо . Архитектура USB допускает четыре базовых типа передачи данных : * Управляющие посылки (Control Transfers), используемые для конфигурирования во время подключения и в процессе работы дл я управления устройствами . Протокол обеспечивает гарантированную доставку данных . Длина поля данных управл яющей посылки не превышает 64 байт на полной скорости и 8 байт на низкой . * Сплошные передачи (Bulk Data Transfers) сравнительно бол ьших пакетов без жестких требований ко времени доставки . Передачи занимают всю свободную полосу пропускания шины . Пакеты имеют поле данных размер ом 8, 16, 32 или 64 байт . Приоритет этих передач самый низкий , они могут приостанавливаться при большой загрузке шины . Допускаются только на полной скорости передачи . * Прерывания (Interrupt) - короткие ( до 64 байт на полной скорости , до 8 байт на низкой ) передачи типа вводимых символов или координат . Прерывания имеют спонтанный ха рактер и должны обслуживаться не медленнее , чем того требует устройст во . Предел времени обслуживания устанавливается в диапазоне 1-255 мс для полной скорости и 10-255 мс - для низкой . * Изохронные передачи (Isochronous Transfers) - непрерывные п ередачи в реальном времени , занимающие предварительно с огласованную часть пропускной способности шины и имеющие заданную задержку доставки . В случае обнаружения ошибки изохронные да нные передаются без повтора - недействительные пакеты игнорирую тся . Пример - цифровая передача голоса . Пр опускная способность определяется требованиями к качеству передач и , а задержка доставки может быть критичной , например , при реали зации телеконференций . Полоса пропускания шины делится между всеми установленными каналам и . Выделенная полоса закрепляется за каналом , и если установление нового канала требует такой полосы , котор ая не вписывается в уже существующее распределение , запрос на выделе ние канала отвергается . Архитектура US В предусматривае т внутреннюю буферизацию всех устройств , пр ичем чем большей полосы пропускания т ребует устройство , тем больше должен быть его буфер . USB должна об еспечивать обмен с такой скоростью , чтобы задержка данных в устройстве , вызванная буферизацией , не превышала нескол ьких миллисекунд . Изохронные передачи классиф ицируются по способу синхронизации конечных точек - источнико в или получателей данных - с системой : различают асинхронный , синхронный и адаптивный классы устройств , ка ждому из которых соответствует свой т ип канала USB. 6. Протокол Все об мены ( транзакции ) по USB состоят из трех пакетов . Каждая транзакция планируется и начинается по инициативе контроллера , кот орый посылает пакет - аркер (Token Packet). Он описывает тип и напр авление передачи , адрес ус - тро йства USB и номер конечной точки . В каждой транзакции возможен обмен только между адресуемым устройством ( его конечной точкой ) и хостом . Адресуем ое маркером устройство распознает свой а дрес и готовится к обмену . Источник данных ( определенный маркером ) пер едает пакет данных ( или у ведомление об отсутствии данных , предназначенных для передачи ). После успешного приема па кета приемник данных посылает пакет подтвержде ния (Handshake Packet). Планирование транзакций обесп ечивает управление поточными каналами . На аппаратном уровн е использование отказа от транзакции (NAck) при недопустимой интенсивности передачи предохраняет буферы от переполнения сверху и снизу . Маркеры отвергнутых транзакций повторно передаю тся в свободное для шины время . Управление потоками позволяет гибко планировать обслуживание одновременных разнородных потоков данных . Устойчивость к ошибкам обеспечивают следующие свойства USB: * Высокое качество сигналов , достигаемое благодаря дифференциальным приемникам / передатчикам и экра нированным кабелям . * Защита полей упр авления и данных CRC- кодами . * Обнаружение подключения и отключения устройств и конфигурирование ресурсов на системном уровне . * Самовосстановление протокола с тайм - аутом при потер е пакетов . * Управление потоком для обеспечения изохронности и управления аппаратными буфе рами . * Независимость функций от неудач ных обменов с другими ф ункциями . Для об наружения ошибок передачи каждый пакет имеет контрольные поля CRC- кодов , позволяющие обнаружива ть все одиночные и двойные битовые ошибки . Аппаратные средства обнаруж ивают ошибки передачи , а контроллер автом атически производит трехкратную попытку передачи . Если повт оры безуспешны , сообщение об ошибке передаетс я клиентскому ПО . 7. Форматы пакетов Байты передаются по шине последовательно , начиная с младшего бита . Все посылки организованы в пакеты . Ка ждый пакет начинается с поля синхронизац ии Sync, которое представляется последовательностью состояний KJKJKJKK ( коди - рованную по NRZI), следующую после состояния Idle. Последние два бита ( КК ) являются маркером начала пакета SOP, используемым для идентификации первого бита идентификатора пакета PID. Идентиф икатор пакета является 4- битным полем PID[3:0], и дентифицирующим тип пакета ( табл . 7.2), за которым в качестве контрольных следуют те же 4 бита , но инвертиров анные . Тип PID Имя PID PID[3:0] Содержимое и назначение Token OUT 0001 Адрес функции и номер конечной точки - маркер транзакции функ - ции Token IN 1001 Адрес функции и номер конечной точки - маркер транзакции хоста Token SOF 0101 Маркер начала ка дра Token SETUP 1101 Адрес функции и номер конечной точки - маркер транзакции с управ - ляющей точкой Data DataO Datal 0011 1011 Па кеты данных с четным и нечетным PID чередуются для точной идентификации под - тверждений Handshake Ack 0010 Подтверждение безошибочного приема пакета Handshake NAK 1010 Приемник не сумел принять или передатчик не сумел передать данные . Может использова ться для управления потоком д анных ( неготовность ). В транзакциях пре - рываний является признаком отсутствия необслуженных пр еры - ваний Handshake STALL 1110 Конечная точка требует вмеша - тельства хоста Special PRE 1100 Преамбула передачи на низкой скорости В паке тах - маркерах IN, SETUP и OUT следующими яв ляются адресные поля : 7- битный адрес фун кции и 4- битный адрес кон ечной точки . Они позволяют адресовать до 127 функций USB ( нулевой адрес используется для конфигурирования ) и по 16 конечных точек в каждой функции . В паке те SOF имеется 11- битное поле номера кадра (Frame Number Field), последовательно ( циклически ) увеличиваемое для очередного кадра . Поле д анных может иметь размер от 0 до 1023 целых байт . Размер поля зависит от типа передачи и согласуется при ус тановлении канала . Поле С КС - кола присутствует во все х маркерах и пакетах д анных , оно защищает все поля пакета , исключая PID. CRC для маркеров ( 5 бит ) и данных (11 бит ) подсчитываются по разным формулам . Каждая транзакция иници ируется хост - контроллером посылкой маркера и завершается пакетом квитирования . Последовательность пакетов в транзакциях иллюстрирует рис . 7.7. Хост - контроллер организует обмены с устр ойствами согласно своему плану распределения ресурсов . Контро ллер циклически ( с периодом 1 мс ) формирует кадры (Frames), в которые уклад ываются все запланированные транзакции . Каждый кадр начинается с посылки маркера SOF (Start Of Frame), который является синхронизирующим сигналом для всех устройств , включая хабы . В конц е каждого кадра выделяется интервал времени EOF (End Of Frame), на время которого хабы запрещают передачу по направлению к контроллеру . Каждый кадр имеет свой номер . Хост - контроллер опери рует 32- битным счетчиком , но в маркере SOF передает только младшие 11 бит . Номер кадра увеличивается ( циклически ) во время EOF. Хост планирует заг рузку кадров так , чтобы в них всегда находилось ме сто для транзакций управления и прер ывания . Свободное время кадров может заполня ться сплошными передачами (Bulk Transfers). Рис . 7.8. Поток кадров USB Для из охронной передачи важна синхронизация устройств и контроллера . Есть три варианта : * синхронизация внутреннего генератора устройства с маркерами SOF; * подстройка частоты кадров под частоту устройства ; * согласование скорости передачи ( приема ) устройства с частотой кадров . Подстройка частоты кадров контроллера возможна , естественно , под ча стоту внутренней синхронизации только одного устройства . Подс тройка осуществляется через механизм обратной связи , который позволяет изменять период ка дра в пределах ± 1 битового интервала . 8. Системное конфи гурирование USB поддерживает динамическое подключение и отключение устройств . Нумерация устройств шины является постоянным процессом , отслеживающим изменения физической топологии . Все ус тройства подключаются через порты хабов . Хабы определяют подключение и отключение устро йств к своим портам и сообщают состояние портов пр и запросе от контроллера . Хост разрешает работу порта и адре суется к устройству через канал управле ния , используя нулевой адрес - USB Default Address. При на чальном подключении или после сброса все устройства адресуются именно так . Хост о пределяет , является новое подключенное устройство хабом или функцией , и назначает ему уникальный адрес USB. Хост создает канал управления (Control Pipe) с этим у стройством , используя назначенный адрес и нуле вой номер точки назначения . Если н овое устройство является хабом , хост определя ет подключенные к нему у стройства , назначает им адреса и устанавлива ет каналы . Если новое устройство является функцией , уведомление о подк лючении передается диспетчером USB заинтересованному ПО . Когда уст ройство отключается , хаб автоматически запрещает соответствующий порт и сообщает об отключ ении контроллеру , который удаляет сведения о данном устройстве из всех структур данных . Если отключается хаб , процесс удаления выполняется для вс ех подключенных к нему у стройств . Если отключается функция , уведомление посылается заин - тересованному ПО . Нумерация устрой ств , подключенных к шине (Bus Enumeration), осуществляется динамически по мере их подключения ( или включения их питания ) б ез какого - либо вмешательства по льзователя или клиентского ПО . Процедура нумерации выполняется следующим образом : 1. Хаб , к кото рому подключилось устройство , информирует хост о смене состояния своего порта ответом на опрос состояния . С этого момента устройство переходит в состояние Attached ( подключено ), а порт , к которому оно подключилось , в состояние Disabled. 2. Хост уточняет сост ояние порта . 3. Узнав порт , к которому подключилось новое устройство , хост дает команду сброса и разрешения порта . 4. Хаб формирует сиг нал Reset для данного порта (10 мс ) и переводит его в состояние Enabled. Подключенное устройство может потреблять от шины ток питания до 100 мА . Устройство переходит в состояние Powered ( питание подано ), все е го регистры переводятся в исходное состоян ие , и оно отзывается на обращение по нулевому адресу . 5. Пока устройство не получит уникальный адрес , оно доступно по дежурному каналу , по которому хост - контроллер опред еляет максимально допустимый размер поля д анных пакета . 6. Хост сообщает устр ойству его уникальный адрес , и оно переводится в состояние Addressed ( адр есовано ). 7. Хост считывает кон фигурацию устройства , включая заявленный потребляемый ток от шины . Считывание может затянуться на несколько кадров . 8. Исходя из получе нной информации , хост конфигурирует все им еющиеся конечные точки данного устройства , которое переводи тся в состояние Configured ( сконфигурировано ). Теперь ха б позволяет устройству потреблять от шин ы полный ток , заявленный в конфигурации . Устройство готово . Когда устройство отключается от шины , хаб уведомляе т об этом хост и работа порта запрещается , а хост обновляет свою теку щую топологическую информацию . 9. Устройства USB - фу нкции и хабы Возможности шины USB позволяют использовать ее для подкл ючения разнообразных устройств . Не касаясь " п олезных " свойств ПУ , остановимся на их интерфейсной части , связанной с шиной USB. Все устройства до лжны поддержи - вать набор общих операций , перечисленных ниже . Динамическое подключение и отключение . Эти события отсле живаются хабом , который сообщает о них хост - контроллеру и выполняет сброс подключенного устройства . Устройство после сигнала сброса должно отзываться на нулевой адрес , при эт ом оно не сконфигурировано и не приостановлено . После назначения ад реса , за которое отвечает хост - контроллер , устройство должно отзываться только на свой уни - кальный адрес . Конфигурирование устройств , выполняемое хост ом , является необходимым для их использования . Для конфигурирования обычно используется информация , считанная из самого устройства . У стройство может иметь множество интерфейсов , каждому из которых соответствует собственная конечная точка , представляющая хосту функцию устройства . Интерфейс в конфигурации может иметь альтернативные наборы характеристик ; смена наборов поддерживается протоколом . Для поддержки адаптивных драйверов дескрипторы устройств и интерфейсов имеют поля к ласса , подкласса и протокола . Передача данных возможна посредством одного из чет ырех типов передач ( см . выше ). Для конечных точек , допускающих р азные типы передач , после конфигурирования доступен только один из них . Управление энергопотреблением является весьма развитой функцией USB. Для устройств , пи тающихся от шины , мощность ограничена . Любо е устройство при подключении не должно потреблять от шины ток , превышающий 100 мА . Рабочий ток ( не более 500 мА ) заявляется в конфигурации , и если хаб не смо жет обеспечить устройству заявленный ток , он о не конфигурируется и , следовательно , н е может быть использовано . Устройство USB должно поддержив ать приостановку (Suspended Mode), в котором его потре бляемый ток не превышает 500 мкА . Устройство должно автоматически приостанавливаться при прекращении акти вности шины . Возможность удаленного пробу ждения (Remote Wakeup) позволяет приостановленному устройству подать сигнал хосткомпьютеру , который тоже может находиться в приостановленн ом состоянии . Возможность удаленного пробуждения описывается в конфигурации устройства . При конфигурировании эта функция может быть запрещена . Хаб в USB выполняет коммутацию сигналов и выдачу питающего напряжения , а также отслеживае т состояние подключенных к нему устройств , уведомляя хост об изм енениях . Хаб состоит из двух частей - контроллера (Hub Controller) и повторителя (Hub Repeater). Повторитель п редставляет собой управляемый ключ , соединяющий выходной порт со входным . Он имеет средства поддержки сброса и приостановк и передачи сигналов . Контроллер содержит регистры для взаимодействия с хостом . До ступ к регистрам осуществляется по специфическим командам обращения к хабу . Команды позволяют конфигурировать хаб , управлять нис ходящими портами и наблюдать их состояние . Нисходящие (Downstream) порты хабов могут находиться в след ующих состояниях : * Powered (*( питание отключено ) - на порт не подается питание ( возможн о только для хабов , коммутирующих питание ). Выходные буферы переводятся в высокоимпеданс ное состояние , входные сигналы игнорируются . * Disconnected ( отсоединен ) - порт не передает сигналы ни в одном направлени и , но способен обнаружить подключение устр ойства ( по отсутствию состояния SEO в тече ние 2,5 мкс ). Тогда порт п ереходит в состояние Disabled, а по уровням входных сигналов DiffO или Diff1 в состоян ии Idle) он определяет скорость подключенного устройства . s* Disabled ( запрещен ) - порт п ередает только сигнал сброса ( по команд е от контроллера ), сигналы от порта ( кроме обнаружения отключения ) не воспринимаютс я . По обнаружении отключения (2,5 мкс состояния SEO) порт переходит в состоян ие Disconnect, а если отключение обнаружено " спящ им " хабом , контроллеру будет послан сигнал Resume. ш Enabled ( ра зрешен ) - порт передает сигналы в обоих направлениях . По команде к онтроллера или по обнаружении ошибки кадра порт переходит в состоян ие Disabled, а по обнаружении отключения - в состояние Disconnect. * Suspended ( приостановлен ) - порт передает сигн ал перевода в состояние останова (" спящий " режим ). Если хаб находится в активном состоянии , сигналы через порт не пропускаются ни в одном направлении . Однако " спящий " хаб воспринимает сигналы смены состояния незапрещенных портов , подавая " п робуждающие " сигналы от активизировавшегося устройства даже ч ерез цепочку " спящих " хабов . Состояние каждог о порта идентифицируется контроллером хаба с помощью отдельных регистров . Имеется о бщий регистр , биты которого отражают факт изменения состояния каждого порта ( фик сируемый во время EOF). Это позволяет хост - контроллеру быстро узнать состояние хаба , а в случае обнаружения изменений специальными транзакциями уто чнить состояние . 10. Хос т - контроллер Хост - компьютер общается с устройствами через контроллер . Хост имеет следующие обя занности : * обнаружение подключения и отсоединения устройств USB; * манипулирование потоком управления между устройства ми и хостом ; * управление потоками данных ; * сбор статистики ; * обеспечение энергосбережения подключенными ПУ . Системное ПО контроллера управляет взаимодействием между устройствами и их ПО , функционирующим на хост - компьютере , для согла сования : * нумерации и конфигу рации устройств ; * изохронных передач данных ; * асинхронных передач данных ; * управления энергопотреблением ; * информации об упр авлении устройствами и шиной . По воз можности ПО USB использует существующее системное ПО хос т - компьютера - например , Advanced Power Management для управления энерг опотреблением . Список использованной литературы Интерфейсы персонального ко мпьютера ( электронное издание ). - Propaganda Art's, 1999 г .- 385 с . Вверх
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Готовлюсь к экзаменам. Хочу готовиться. Хочу начать готовиться. Готовлюсь готовиться, в общем.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru