USB интерфейсът е принципът на роботиката. USB интерфейс - двата вида. Доживотни USB гнезда

Не беше лесно за собствениците на мобилни устройства през 2000-те - вонята се колебаеше да се примири с такова име собственничество. Телефоните на всеки производител бяха оборудвани с уникални букси за зареждане - както и преди, зарядното устройство, например, не работеше с телефона. Стигна се до абсурд - когато за два телефона на един телефонен оператор (финландски) имаше много клане. Недоволството на користувачите е толкова силно, че Европейският парламент започва да се намесва.

Ситуацията е съвсем различна: почти всички производители на смартфони оборудват своите джаджи с портове за зареждане един вид. Вече не се налага Користувачеви да купуват нова памет „за допълнение” към телефона.

USB кабелите могат да се използват не само за прехвърляне на данни от компютър към притурка, но и за зареждане на мобилно устройство. Смартфоните са предназначени да попълват „резервите“ на батерията си както от контакт, така и от компютър, но при другия тип зареждането отнема повече от час. Традиционният USB кабел за смартфон с Android или Windows Phone изглежда като добра идея:

На един от терминалите за йога има стандартен щепсел USB 2.0 тип A:

Този щепсел се поставя в USB порта на компютъра или лаптопа.

На другия край на стрелата - щепсел microUSB.

Виното се включва в micro-USB гнездото на мобилното устройство.

Самият Micro-USB 2.0 има унифициран конектор: може да се използва на смартфони и таблети на повечето производители на мобилни технологии (освен Apple). Споразумението за стандартизация на интерфейсите беше подписано през 2011 г. от представители на 13 компании, които са лидери на мобилния пазар.

На Micro-USB изборът падна от ниски причини:

  • Розата е компактна. Физическите му размери стават по-малко от 2×7 милиметра – което е приблизително 4 пъти по-малко, по-ниско USB 2.0 тип A.
  • Мъжки щепсел- особено за да впечатлите с тънкото зарядно Nokia.
  • Roz'em сграда за осигуряване на висока сигурност на предаванетоТеоретично скоростта на предаване чрез Micro USB, използвайки локалния стандарт 2.0, може да достигне 480 Mbit/sec. Реалната скорост е много по-ниска (10-12 Mbit/sec в режим Пълна скорост), обаче ползвателите рядко остават с некомпетентност.
  • Розата поддържа функцията.Доклад за предимствата, които предоставя, ще бъде публикуван по-късно.

Конкуренцията на micro-USB в борбата срещу ролята на стандартен конектор може да бъде принудена Мини-USB. Мини-щепселът изглежда така:

Този тип USB конектор не е толкова подходящ като стандартния и поради тази причина:

  • Ние растем повече по размер- Остави го и не е много. Размер на йогото – 3×7 мм.
  • Да станем шумни- Чрез наличието на твърди закопчалки ще се развълнувате много. В резултат на това предаването на данни по кабел е като прикрита благословия за касиер.

През 2000-те години типът mini-USB можеше да се използва на смартфони от други типове - да речем, т. Няма да намерите заразата на мобилни джаджи на пазара.

Има и USB конектори, както споменахме (Micro-USB, Mini-USB, USB Type-A). Например, micro-USB стандарт 3.0Можете да използвате софтуера за свързване на твърди дискове към вашия компютър и USB тип-B(квадратна форма) за музикални инструменти (микро-MIDI клавиатура). Няма пряка връзка с мобилната технология с розите (тъй като няма нужда Galaxy Note 3 c USB 3.0), което не се разкрива в докладите за тях.

Какви видове USB кабели има за смартфони?

С цялото въображение на китайските майстори на мобилно оборудване можете да закупите кабели от напълно различни формати. Например в ерата на проприетаризма следното „чудовище“ стана изключително популярно:

Така че това зарядно устройство беше подходящо за всички основни контакти!

Подобни „мултиинструменти“ все още се продават; щепселите, които използват, са намалели. Зареждащата ос 4 в 1 може да бъде закупена по-евтино, за 200 рубли:

Това зарядно е оборудвано с всички стандартни щепсели - Lightning, 30Pin (offensive), microUSB, USB 3.0. Определено "задължително" за един ползвател!

И други опции. Осов кабел OATSBASFза тихите, които не понасят кабели:

Този кабел ви позволява да зареждате две мобилни устройства от компютъра през нощта(Например, 5-ти iPhone и Android) и може да бъде по-разумна цена - повече от 100 рубли.

Няма да намерите толкова голямо разнообразие от кабели в местните магазини и магазини за търговия на дребно, колкото можете да намерите на страниците с каталог. GearBestта. В допълнение, собствеността върху данните в разходите за разпространение е много по-скъпа. Поради тези две причини на собствениците на фирми се препоръчва да доставят своите USB кабели от Китай.

Какво е OTG?

Без съмнение има много хора, които имат такъв кабел и се чудят защо е необходимо виното:

Tse кабел OTG; на една йога станция - щепсел микро-USB, от друга - роза USB 2.0, "Майка". С помощта на този кабел можете да свържете USB флаш устройство към вашия смартфон или таблет, или само ако самото мобилно устройство поддържа стандарта OTG.

OTG(кратка версия) В движение) – тази функция е предназначена за безпроблемно свързване на 2 USB устройства едно след друго, без посредничеството на компютър. Свържете чрез OTGМожете да използвате не само флаш устройство (въпреки, разбира се, най-широката версия), но и например компютърна мечка, клавиатура, външен твърд диск, игрална карта, джойстик. Ще трябва да свържете вашия смартфон към принтер или многофункционално устройство, за да прехвърлите снимката към камерата на притурката.

Кабели OTGЗа iPhone те вече се появиха, ако искате да използвате устройство на Apple (без джейлбрейк), само снимки и видеоклипове ще излязат от текущото ви устройство – и дори тогава, ако основните папки на флаш устройството и самите снимки имат „правилните“ имена.

Пълен списък на смартфони, които поддържат функцията OTGне – просто защото всички модерни джаджи и списъкът са толкова страхотни, че могат да се похвалят със същия стандарт. Тим не е по-малко, ще купя, какво е намерението ми да се свържа с устройството Миша или флаш устройство, след което попитайте консултанта на магазина за салон за поддръжка OTGпреди това как да дадете пари - „за всяка горелка“.

USB Type-C: какви са предимствата?

Преход от микро-USBза новата ценова тенденция на пазара на мобилна електроника! Производителите на вируси активно усвояват технологията и оборудват своите водещи модели със сложни конектори за зареждане и пренос на данни. USB Type-CСлед проверка „в сянка“ за дълго време: възходът на творенията през 2013 г., от 2016 г. лидерите на пазара са полудели с ново уважение.

Вигляда USB Type-CТака:

Кой има предимствата? Тип-Cпреди училище микро-USB?

  • Висока скорост на предаване на данни. Достъпност Тип-Cдо 10 Gb/sec (!). Ale tse лишен от капацитет: Всъщност само собствениците на смартфони със стандартни смартфони могат да получат такава гъвкавост USB 3.1- Например, Nexus 6Pі 5X. Как е стандартът на притурката vikorist USB 3.0Скоростта е приблизително 5 Gb/sec; при USB 2.0Предаването на данни ще бъде много по-ефективно.
  • . Сложността на процедурата за зареждане на смартфон се крие в потенциалния брой ватове, които се доставят от щепсела. USB стандарт 2.0Изпратете всичко сега 2,5 W- затова е упражнението и годишнината. Роза USB Type-Cще осигури 100 W– тогава 40 пъти (!) имайте повече. Важно е прехвърлянето на потока да може да се извършва и в двете посоки - както към хоста, така и от другата.
  • Симетричен конектор. Какво има на конектора микро-USBе отгоре и отдолу, след това съединителя Тип-Cсиметричен. Коя страна ще поставите в розите, няма значение. От тези гледни точки технологията USB Type-Cподобен на СветкавицаИзглед от Apple.

Перевагоя Тип-CРазмерът на гнездото също е малък - само 8,4×2,6 милиметра. Зад този критерий на технологията микро-USBі USB Type-Cподобен

U USB Type-CИма някои недостатъци, един от които е по-голям от този. Чрез нерегулирания робот на конектора, зареждането може лесно да „смазва“ мобилното устройство. Подобна увереност не е съвсем теоретична - тя е практикувана и практикувана. Точно поради тези причини нарастването на неоригиналните, “занаятчийски” кабели и зарядни USB Type-C.

Чрез такава масовост се въвежда нова технология еволюционен, а не революционен– за да могат ползувачките самостоятелно да пресичат на кръстовището Тип-CИ похвали решението за видео изхода от стандартния контакт. Ravencraft обаче признава, че постоянната подмяна е възможна. USB-Aне ставай такъв.

Например рок от 2008 г. Както се вижда, новият стандарт е увеличил пропускателната способност, въпреки че увеличението не е толкова значително, колкото 40-кратното увеличение на скоростта за час на преход от USB 1.1 към USB 2.0. Във всеки случай може да се постигне 10-кратно увеличение на пропускателната способност. USB 3.0насърчава Максималната скорост на предаване е 5 Gbit/s.Капацитетът на пропускателна способност е почти два пъти по-голям от текущия Serial ATA стандарт (3 Gbit/s с високоскоростно предаване).

Лого на USB 3.0

Всеки ентусиаст може да потвърди, че USB 2.0 интерфейсът е основното предимство на съвременните компютри и лаптопи, тъй като пиковият му капацитет е от 30 до 35 MB/s. Днешните 3,5" твърди дискове за настолни компютри обаче вече са надхвърлили 100 MB/s скорост на трансфер (има и 2,5" модели за лаптопи, които се доближават до това ниво). Шведските твърдотелни устройства за съхранение успешно надхвърлиха прага от 200 MB/s. А 5 Gbit/s (или 5120 Mbit/s) се равняват на 640 MB/s.

Не смятаме, че твърдите дискове ще се доближат до 600 MB/s в близко бъдеще, освен ако следващото поколение твърдотелни дискове може да надхвърли този брой в рамките на няколко години. Увеличаването на пропускателната способност става все по-важно, тъй като количеството информация се увеличава и следователно часовете на резервация също се увеличават. Колкото по-бързо работи реакцията, колкото по-кратко е времето за резервация, толкова по-лесно ще бъде създаването на прозорци в оформлението на резервацията.

Таблица за изравняване на характеристиките на USB USB 1.0 – 3.0

Цифровите видеокамери днес могат да записват и записват гигабайти видео данни. Броят на HD видеокамерите става все по-голям и те изискват повече капацитет и скорост за запис на голямо количество данни. Ако използвате USB 2.0, ще ви отнеме значителен час, за да прехвърлите десетки гигабайта видео данни към вашия компютър за инсталиране. Форумът на USB Implementers оценява, че пропускателната способност на сградата е фундаментално важна и USB 3.0ще бъде достатъчно за всички живи устройства за следващите пет години.

Кодиране 8/10 бита

За гарантиране на надежден трансфер на данни USB 3.0 интерфейс Vikorist кодирането е 8/10 бита, ние знаем, например, Serial ATA. Един байт (8 бита) се предава с помощта на допълнително 10-битово кодиране, което намалява надеждността на предаването на цена на честотната лента. Следователно преходът от битове към байтове става от съотношение 10:1 вместо 8:1.

Подобрена честотна лента на USB 1.x – 3.0 и конкуренти

Енергоспестяващи режими

Звичаино, основният методинтерфейс USB 3.0 е увеличаване на наличната честотна лента, прото нов стандарт в сила оптимизира консумацията на енергия. Интерфейсът USB 2.0 непрекъснато подобрява наличността на устройства, които консумират енергия. USB 3.0 обаче има точки за свързване, наречени U0-U3. Станцията за свързване U0 показва активен трансфер на данни, а U3 принуждава устройството да заспи.

Ако няма връзка, тогава в станция U1 възможността за получаване и предаване на данни ще бъде деактивирана. Стъпката U2 продължава малко по-нататък, като включва вътрешните часовникови импулси. Очевидно връзките на устройствата могат да преминат в състояние U1 веднага след завършване на прехвърлянето на данни, които се прехвърлят, което ще даде значителни предимства по отношение на енергийната ефективност при прехвърляне от USB 2.0.

По-голямо дрънкане

Крем от различни енергоспестяващи страни, стандарт USB 3.0 е прекъснат USB 2.0 и Vishchim pidtrimuvanim strum. Докато USB 2.0 е прехвърлил максимум 500 mA, новият стандарт е увеличен до ниво от 900 mA. Струминг при започване на връзката, увеличаването на нивото от 100 mA за USB 2.0 до 150 mA за USB 3.0. Тези параметри са още по-важни за тежки преносими устройства, които изискват голямо количество енергия. Преди това проблемът беше решен с помощта на допълнителен USB щепсел, който отнемаше живота на два порта или само един за пренос на данни, което нарушаваше спецификациите на USB 2.0.

Нови кабели, рози, цветна кодировка

USB 3.0 стандарт обратно summ_s от USB 2.0, тогава щепселите се създават по същия начин като оригиналните щепсели тип A. USB 2.0 контактите се губят в много пространство и пет нови контакта са инсталирани в гнездото на щепсела. Това означава, че трябва да поставите USB 3.0 щекера изцяло в USB 3.0 порта, за да превключите в режим на работа USB 3.0 за всички необходими допълнителни контакти. В противен случай можете да деактивирате преносимостта на USB 2.0. Форумът на USB Implementers препоръчва на победителите да използват цветен код Pantone 300C от вътрешната страна на жака.

Ситуацията беше подобна за USB щепсел тип B, въпреки че капацитетът е много по-голям. Видеокамерата USB 3.0 може да бъде свързана към пет допълнителни контакта.

USB 3.0 не поддържа оптични влакнаФрагментите са твърде скъпи за масовия пазар. Така че имаме добрия стар меден кабел пред нас. Сега обаче той ще има девет, а не само дроти. Предаването на данни се осъществява по пет допълнителни проводника в диференциален режим (SDP-Shielded Differential Pair). Едната двойка проводници представлява приемането на информация, другата – предаването. Принципът на работа е подобен на Serial ATA, с това устройство можете да постигнете по-голяма пропускателна способност и в двете посоки. Петият проводник е "земя".

Новият стандарт USB Type-C привлича широко внимание на пазара и производителите постепенно възприемат най-новите технологии. В смартфоните USB-C вече може да се нарече нова тенденция, защото не само има изчерпателен порт за зареждане, но може да се използва и вместо традиционния 3,5 mm порт за слушалки. Днес ще говорим по-подробно за USB Type-C и тази статия ще ви разкаже какво представлява.

Днес почти всички електронни устройства са оборудвани с USB конектор. От настолни компютри до смартфони и различни устройства за съхранение до лаптопи. USB е универсален стандарт, когато става въпрос за свързване на периферни устройства или прехвърляне на данни между устройства. Друга голяма USB актуализация дойде през 2013 г. с пускането на USB 3.1, което е придружено от пускането на нов Type-C конектор. Както знаете, оттогава минаха почти 4 години, а Type-C не се вкорени.

В днешно време на пазара можете да грабнете устройства, които използват USB Type-C технология. Сред компютрите има други лаптопи от Apple, Google, линията Samsung и редица хибридни устройства. Сред смартфоните - основно водещият рок, който е: , т.

Защо USB Type-C е по-добър, по-ниски фронтове? Нека сме наясно.

Какво е USB Type-C?


USB Type-C е нов и понастоящем Galuzian стандарт за трансфер на данни, който се развива активно за компютри и мобилни устройства. Основните и най-важни новости на Type-C са промени в конектора - универсален, симетричен, ефективен за използване от двете страни. Свързването на USB-C идва от USB Implementers Forum, група от компании, които разработиха и сертифицираха новия USB стандарт. Той включва и най-големите технологични компании, включително Apple, Samsung, Dell, HP, Intel и Microsoft. Преди да говорите, важно е да знаете, че USB Type-C ще бъде лесно приет от повечето компютри.

USB-C – ценови стандарт

На първо място, трябва да знаем, че USB Type-C е нов стандарт за индустрията. Така става, все едно са USB 1.1, USB 2.0, USB 3.0 или останалите USB 3.1. Само предишното поколение USB беше по-фокусирано върху увеличената скорост на пренос на данни и различни други подобрения, докато Type-C от физическа гледна точка променя дизайна на конектора, подобен на преди модификацията на тази технология - MicroUSB и MiniUSB. Въпреки това, най-голямото значение на това развитие се крие във факта, че от MicroUSB и MiniUSB директивите Type-C заменят всички стандарти и от двете страни (USB-MicroUSB приложение).

Основни характеристики:

  • 24 аларми
  • Поддръжка на USB 3.1
  • Алтернативен начин на внедряване на интерфейси на трети страни
  • Скорост до 10 Gbit/s
  • Предаване на енергия до 100 W
  • Размери: 8,34 х2, 56 мм

USB Type-C и USB 3.1

Една от възможните причини, ако не знаете за USB Type-C, може да бъде нещо подобно: какво е разширението на USB 3.1 към USB Type-C? Вдясно USB 3.1 е основният протокол за пренос на данни за Type-C. Скоростта на версия 3.1 е 10 Gbps в секунда - теоретично 2 пъти по-бързо от USB 3.0. USB 3.1 може да бъде представен и в оригиналния формат към конектора - този порт се нарича USB 3.1 Type-A. Но днес е много по-лесно да използвате USB 3.1 с универсален конектор от новия тип Type-C.

USB версии

За да разберем по-добре защо Type-C ще стане заместител на традиционните версии на USB, първо е необходимо да разберем разликата между тях. Използвайте различни версии на USB, както и различни конектори - например Type-A и Type-B.

USB версиите са доведени до стандарта, а важността им е максималната скорост на трансфер на данни и лекотата на работа. Разбира се, има и много други длъжностни лица.

USB 1.1
Въпреки че USB 1.0 беше първата версия на USB, той не можа да навлезе напълно на пазара. Вместо това беше пусната нова версия на USB 1.1 - самата тя стана първият стандарт, който всички познаваха. USB 1.1 може да прехвърля данни със скорост от 12 Mbit в секунда и консумира максимум 100 mA поток.

USB 2.0
Друга USB версия беше представена през април 2000 г. Vaughn осигури стандарта със значително увеличение на максималната скорост на предаване на данни - до 480 Mbit в секунда. Освен това USB 2.0 стана по-мощен, намалявайки 1,8A до 2,5V.

USB 3.0
Пускането на USB 3.0 донесе не само подобрения в скоростта и мощността на пренос на данни, но и нови видове конектори. Освен това USB 3.0 променя цвета си – новата версия на стандарта е оцветена в синьо, за да се разграничи правилно този тип от по-старите поколения USB. USB 3.0 може да работи със скорости до 5 Gbps в секунда, като използва 5V при 1,8A за своята работа. Преди речта тази версия беше представена на листата през 2008 г.

USB 3.1
Най-новата и най-добра версия на USB беше пусната през 2013 г., въпреки че все още не се използва широко. USB 3.1 може да осигури на клиентите пропускателна способност до 10 Gbit в секунда с максимална консумация на енергия от 5V/1A или по избор 5A/12V (60 W) или 20V (100 W).

Тип-А
Type-A с класически USB интерфейс. Късият и прав щепсел, превърнал се в оригиналния дизайн за USB, сега е заменен от стандартен конектор за свързване на края на хоста към USB кабела. Има и някои варианти на Type-A – Mini Type-A и Micro Type-A, но те не са широко приети поради големия размер на връзката със сгъваемия контакт. В този час обидите и вариациите на Тип-А са остарели.


Тип-B
Точно както Type-A става едната страна на USB кабела, който говори вместо нас, Type-B е другата. Оригиналният Type-B е висока роза с наклонени върхове. Не забравяйте да използвате принтери, които искат да разширят стандарта USB 3.0, за да въведат нови възможности за свързване. Класическите MiniUSB и MicroUSB също се предлагат във версия Type-B, заедно с абсолютно неразрушимия MicroUSB 3.0, в който са монтирани допълнителни щепсели.

Тип-C
В този ранг, чрез Type-A и Type-B стигнахме може би до новия Type-C. Версиите на Type-A и Type-B трябваше да работят заедно една след друга с допълнителна сложност, тъй като пристигането на Type-C напълно съсипа плановете, фрагментите на USB-C прехвърлят нов заместител на остарелите USB-C технологии. ednannya. Освен това Type-C е разделен по специален начин, така че не е необходимо да се пускат допълнителни варианти от типа Mini или Micro. Tse nova well po'yazane z namіrami замени всички nіnіshі рози на USB Type-C.


Основната характеристика на стандарта Type-C е гъвкавостта и симетричният характер на конектора. USB-C може да се използва от двете страни, подобно на технологията Apple Lightning - няма повече специални страни за свързване, което все още е трудно да се знае. Освен това версията Type-C е базирана на USB 3.1, което означава, че поддържа всички предимства на предишната версия, включително висока гъвкавост.

USB-C, както и преди, е съвместим с други USB опции, но за такъв сценарий са необходими адаптери.


Недостатъци на USB Type-C

Проблеми на новия стандарт USB Type-C, разбира се, също. Една от основните и най-сериозни битки на останалата версия на технологията се нарича физическият дизайн на розата - това е още по-вероятно поради симетричния дизайн. Apple, въпреки гъвкавостта на своя Lightning, има заместващ метален щепсел, който е богато гладък за звука от пръски.

Още по-спешен проблем е USB Type-C, което означава много повече безпокойство, нерегулирана работа на конектора, което доведе до редица опасни аксесоари, които се продават. Deyakí z такива aksesuarіv за rahunok vіkoristannya nepіdtrimuvanih іvnіv prugi zdatnі pіdsmazhiti podklyucheniya pristriy. Например, беше така с прекрасен флагман в началото, като започна с една година, за да ме спаси, а след това ще вибрираме в нашите ръце, панталони, коли и апартаменти на нашите Vlasniks.


Този проблем доведе до очевидното единствено решение - масивна ограда върху избора и продажбите на неоригинални аксесоари от поддръжката на USB Type-C. По този начин, ако даден аксесоар не отговаря на стандартните спецификации на USB Implementers Forum Inc., продуктът няма да бъде одобрен за продажба. Освен това, за да провери отново работната среда и надеждността на различни аксесоари на трети страни, компанията USB-IF представи защитата на 128-битов криптиран фърмуер, като начин да позволи на добавките със SIM карта да се издигат автоматично проверете отново свързаното устройство или аксесоар с USB-C.

Недостатъци:

  • Строителство.Дизайнът на USB Type-C е гарни, но дизайнът пострада - няма плач. Apple има свой собствен Lightning vicorist sucilnometal plug, ако Type-C vicor е с овална форма със сигнални камбани, поставени в централната част.
  • Работа на конектора.Ако позволите на USB Type-C да работи с нерегулируеми нива на напрежение, тогава, напротив, кабелът или ще се запали.
  • лудост. USB Type-C - това са иновациите на USB света, но новите поколения оставят старите стопански постройки в миналото, камъните не поддържат работата с тях.
  • Адаптори.За пълноценна работа с USB Type-C на стари стопански постройки е необходимо да закупите адаптери. Tse dodatkova vitrata peni.

Предимства на USB Type-C


Въпреки всичко написано, USB Type-C може да се нарече реколта напред за индустрията. Инсталирането на тази роза ще позволи на работниците да работят с повече тънки компютри и мобилни устройства с по-малък брой портове, повече предаване на данни и слушалки. В бъдеще, ако USB Type-C се появи на пазара, конекторът ще може да замени не само 3,5 мм порт за слушалки, но и HDMI интерфейса, който се използва за видео предаване. Така USB Type-C ще замени днешните стандартни конектори и ще се превърне в универсален стандарт във всяка ситуация.

Професионалисти:

  • Симетричен. USB Type-C ви позволява да забравите за ситуацията, когато трябва да разберете от коя страна да поставите кабела в гнездото. Освен това не можете да се страхувате да не знаете дали имате нужда от USB страна на тъмното.
  • Компактност.Размерите на USB Type-C са 8,4 x 2,6 мм - това позволява на разработчиците да работят с компютри и мобилни устройства, които са много по-тънки.
  • Универсалност.Чрез интегрирането на един конектор ще бъде възможно да зареждате лаптоп, таблет или смартфон с един кабел.

Интерфейс USB (Universal Serial Bus - Universal Serial Interface) приложения за свързване на периферни устройства към персонален компютър. Позволява обмен на информация с периферни устройства на три скорости (спец USB 2.0):

  • Ниска течливост ( Ниска скорост- LS) - 1,5 Mbit/s;
  • Пълна течливост ( Пълна скорост- FS) - 12 Mbit/s;
  • Висока течливост ( Висока скорост- HS) – 480 Mbit/s.
За свързване на периферни устройства се използва 4-жилен кабел: жив +5 V, сигнална стрела D+і Д-, общ дрит.
USB интерфейс, свързан един към друг домакин (домакин) и приложения. Хостът се намира в средата на персонален компютър и управлява целия интерфейс. За да можете да свържете повече от едно устройство към един USB порт, използвайте хаби (хъб- Приставка, която осигурява връзка с интерфейса на други прикачени файлове). Кореневий хъб (коренов център) се намира в средата на компютъра и се свързва директно към хоста. Има специален термин, използван в USB интерфейса "функция" - цяла логическа подредба на устройства, която обслужва всяка специфична функция. Топологията на USB интерфейса се състои от 7 нива ( ниво): първо има хост и root хъб, но иначе няма функция. Извиква се устройство, което има една или повече функции да съхраняваме (съставно устройство).
Портът на хъб или функция, която се свързва с хъб на високо ниво, се нарича изходящ порт ( порт нагоре по веригата), а портът на концентратора, който се свързва към хъба или функцията надолу по веригата, се нарича порт надолу по веригата ( пристанище надолу по веригата).
Всички предавания зад интерфейса се инициират от хоста. Данните се предават като пакети. Има редица различни видове пакети, налични в USB интерфейса:
  • знак-пакет (пакет токени) описва вида и посоките на предаване на данни, адреса на устройството и серийния номер на крайната точка (CT е частта от USB устройството, която се адресира); Пакетите за знаци се предлагат в няколко вида: IN, ВЪН, SOF, НАСТРОЙВАМ;
  • чанта от деним (пакет данни) да отмъсти за почитта, която се предава;
  • Пакет за удоволствие (пакет за ръкостискане) указания за информация за резултатите от трансфера на данни; Пакетите за подновяване се предлагат в няколко вида: ACK, Н.А.К., СЕРГИЯ.
Така една транзакция се състои от три фази: фаза на предаване на токен пакет, фаза на предаване на данни и фаза на обслужване.
В USB интерфейса има няколко вида трансфер на информация.
  • Керуюча пересилка (контролен трансфер) се използва за конфигуриране на устройството, както и за други специфични за устройството цели.
  • Превъзходен стрийминг (групов трансфер) е посветен на предаването на голяма информация.
  • Peresilannya с pererivannyam (iterrupt трансфер) се използва за предаване само на малък обем информация, за която е важно да бъде препратена. Значението и приоритетът на движенията може да се даде на други видове трансфери.
  • Изохрон превъзмогващ (изохронен трансфер) се нарича също стрийминг, надделяващ над реалния час. Информацията, която се предава при такъв трансфер, е в реален мащаб, когато се създава, прехвърля и получава.

Текущ трансфер се характеризират с гарантирано безгрешно предаване на данни между хоста и функция, която допълнително открива грешки при предаване и повторно въвеждане на информация.
Ако хостът е готов да получи данни като функция, фазата на предаване на токен пакет дава възможност на функциите IN-найлонов плик. В отговор на тази функция, във фазата на предаване на данни, той предава пакет от данни към хоста или, ако не може да произведе такъв, предава Н.А.К.- или СЕРГИЯ-найлонов плик. Н.А.К.- пакетът информира за временната недостъпност на функцията за пренос на данни и СЕРГИЯ-пакетът показва необходимостта от предоставяне на хост. След като хостът успешно извлече данните, фазата на услугата активира функциите ACK
Когато хостът е готов да предава данни, той подобрява функциите ВЪН-Пакет, който е придружен от пакет, съдържащ данни. Ако функцията успешно извлече данни, тя надделява над хоста ACK-опаковка, иначе използвана НАК-или друго СЕРГИЯ-найлонов плик.
Керуючи пресиляне отмъсти поне на два етапа: Етап на настройкаі етап на състоянието. Можете също да растете между тях етап на пренос на данни. Етап на настройка vikorist за vikonanny SETUP транзакции, в процес, който прехвърля информация към определена CT функция. SETUP транзакцияотмъсти си НАСТРОЙВАМ-найлонов плик , пакет с данни и пакет съответно. Ако пакетът данни бъде премахнат от функцията успешно, тя ще принуди хоста да го направи ACK-найлонов плик. В противен случай транзакцията ще бъде завършена.
U етапи на трансфер на данни Keruyuchy perestroki да отмъсти на един или повече В-или друго ИЗВЪН-транзакция, принципът на трансфер е същият като при поточните трансфери. Всички транзакции на етапа на прехвърляне могат да се извършват директно.
U етап на състояниетоОстаналата транзакция вибрира, както вибрират самите принципи, както при поточни трансфери. Директно тези транзакции са същите като тези, извършени на етапа на прехвърляне на данни. Етапът на състоянието служи за информиране за резултата от етапа НАСТРОЙКА и етапа на прехвърляне на данни. След това информацията за състоянието се предава през функцията към хоста. При Ще си направя бележка (Control Write Transfer) Информацията за състоянието се предава на етапа на предаване на данни на етапа на състоянието на транзакцията. При на когото четем (Прехвърляне на контролно четене) Информацията за състоянието се завърта на съответния етап на състояние на транзакцията, ако хостът изпрати пакет данни за нулев ден във фазата на предаване напред.
Peresilannya с pererivannyam може да се подрязва IN- или ВЪН- надмощен. При отстраняване IN- функцията за пакет може да завърти пакета с данни, Н.А.К.-пакет или СЕРГИЯ-найлонов плик. Тъй като функцията не съдържа информация, която трябва да бъде обработена, функцията се върти по време на фазата на прехвърляне на данни Н.А.К.-найлонов плик. Ако CT роботът е свързан към прекъсвания, функцията се върти СЕРГИЯ-найлонов плик. Ако е необходимо прекъсване, функцията завърта необходимата информация във фазата на предаване. След като хостът успешно извлече данните, той изпраща ACK-найлонов плик. В противен случай хостът не претоварва компресирания пакет.
Изохронни транзакции отмъсти си знаци за фаза на прехвърлянеі фаза на трансфер на данни, не се занимавай Phasie моля те. Домакин Vіdsilaє IN- или ВЪН-знак, след което фазата на предаване на CT данни (за IN-знак) или хост (за ВЪН-Oznaka) прехвърля данни. Изохронните транзакции не поддържат фазата на завършване и повторното предоставяне на данни по различно време.

Поради факта, че USB интерфейсът реализира сложен протокол за обмен на информация, устройството, което получава USB интерфейса, изисква микропроцесорен модул, който ще осигури поддръжка на протокола. Ето защо основната възможност при разработването на устройството е да се инсталира микроконтролер, който безопасно да поддържа протокола за обмен. В момента всички големи производители на микроконтролери пускат продукти, които имат на склад USB модул.

Фирма производителя Име Описание

Atmel
AT43301 Контролер на LS/FS хъб 1-4 от подземни портове.
AT43312A LS/FS хъб контролер 1-4 с индивидуални настройки за низходящи портове.
AT43320A Микроконтролер на AVR ядро. MAH в USB-функциите на Hub 4 разговора с долните портове, prazuyut в LS/fs-mode, 512 байта RAM, 32x8 регистър на манастира, 32 Programovani Vitiva, post-INTERFASISS. Функцията съдържа 3 CTs с FIFO буфери от 8 байта. За долните портове на центъра индивидуалното третиране е прехвърлено на жителите.
AT43321 Клавиатурен контролер на ядрото на AVR. Има вградена USB функция и хъб с 4 външни порта от нисък клас, които работят в режими LS/FS, 512 байта RAM, 16 kbytes ROM, 32x8 регистъра, 20 програмируеми изхода, последователности и SPI интерфейс. Функцията може да бъде три CT. За долните портове на центъра индивидуалното третиране е прехвърлено на жителите.
AT43324

Микроконтролер на AVR ядро. Има вградена USB функция и хъб с 2 външни downstream порта, които работят в режими LS/FS, 512 байта RAM, 16 kbytes ROM, 32x8 регистъра, 34 програмируеми входа. Матрицата на клавиатурата може да бъде с размери 18x8. Контролерът има 4 изхода за свързване на светодиоди. Функцията може да бъде три CT. За долните портове на центъра индивидуалното третиране е прехвърлено на жителите.

AT43355 Микроконтролер на AVR ядро. Има вградена USB функция и хъб с 2 външни порта надолу по веригата, които работят в режими LS/FS, 1 kbyte RAM, 24 kbytes ROM, 32x8 регистри, 27 програмируеми последователности, последователности нови SPI интерфейси, 12-канален ADC . Функцията съдържа 1 ядрен CT и 3 програмирани CT с FIFO буфери от 64/64/8 байта.
Fairchild Semiconductor USB100 Контролер на манипулатори (мишка, тракбол, джойстик). Поддържа се с 2D/3D мишка, джойстик с три потенциометъра, манипулатор с 16 бутона.

Intel
8x931Ax Микроконтролер с MSC-51 архитектура. Има вградена USB функция, която работи в режими LS/FS, 256 байта RAM, 0/8 kbytes ROM, 8x4 помощни регистри, 32 програмируеми входа, сериен интерфейс, интерфейс на клавиатурата. Функцията съдържа 3 CTs с FIFO буфери от 8/16/8 байта.
8x931Hx Микроконтролер с MSC-51 архитектура. Има вградена USB функция и хъб с 4 външни порта надолу по веригата, които работят в режими LS/FS, 256 байта RAM, 0/8 kbytes ROM, 8x4 регистъра, 32 програмни входа, сериен и интерфейс, интерфейс за управление на клавиатурата . Функцията съдържа 3 CTs с FIFO буфери от 8/16/8 байта.
8x930Ax Микроконтролер с MSC-251 архитектура. Има вградена USB функция, която работи в режими LS/FS, 1024 байта RAM, 0/8/16 kbytes ROM, 40 помощни регистъра, 32 програмируеми изхода, сериен интерфейс. Функцията съдържа 4(6) CTs с FIFO буфери от 16/1024(256)/16(32)/16(32)/(32)/(16) байта.
8x930Hx Микроконтролер с MSC-251 архитектура. Има вградена USB функция и хъб с 4 външни порта от нисък клас, които работят в режими LS/FS, 1024 байта RAM, 0/8/16 kbytes ROM, 40 регистъра, 32 програмирани входа, след стар интерфейс . Функцията съдържа 4 CT с FIFO буфери от 16/1024/16/16 байта.

Микрочип
PIC16C745 Микроконтролер с PIC архитектура. Има вградена USB функция, която работи в режим LS, 256 байта RAM, 14336 байта ROM, 22 програмируеми входа, сериен интерфейс, 5-канален 8-битов ADC.
PIC16C765 Микроконтролер с PIC архитектура. Има вградена USB функция, която работи в режим LS, 256 байта RAM, 14336 байта ROM, 33 програмируеми входа, сериен интерфейс, 8-канален 8-битов ADC.
PIC18F2450 Микроконтролер с PIC архитектура. Има вградена USB функция, която работи в режим LS/FS, 1536 байта RAM, 16384 байта ROM, 19 програмируеми флаш памети, сериен и SPI интерфейс, 5-канален 10-битов ADC. Функцията е 8 CT.
PIC18F2550 Микроконтролер с PIC архитектура. Има вградена USB функция, която работи в режим LS/FS, 1536 байта RAM, 32768 байта ROM, 19 програмируеми флаш памети, сериен, CAN и SPI интерфейси, 5-канален 10-битов ADC. Функцията е 8 CT.
PIC18F4450 Микроконтролер с PIC архитектура. Има вградена USB функция, която работи в режим LS/FS, 1536 байта RAM, 16384 байта ROM, 34 програмируеми входа, сериен, CAN и SPI интерфейс, 8-канален 10-битов ADC. Функцията е 8 CT.
PIC18F4550 Микроконтролер с PIC архитектура. Има вградена USB функция, която работи в режим LS/FS, 1536 байта RAM, 32768 байта ROM, 34 програмируеми входа, сериен, CAN и SPI интерфейс, 8-канален 10-битов ADC. Функцията е 8 CT.
Texas Instruments TUSB2036 LS/FS хъб контролер 1-3 с индивидуални настройки за низходящи портове.

USB (универсална серийна шина) Ще установим стандарт за разширяване на компютърната архитектура, ориентиран към интеграция с телефони и потребителска електроника.

гуми:

  • USB устройствата могат да бъдат свързани към компютър по всяко време, ако е посочено;
  • Когато компютърът открие връзки на USB устройство, той автоматично ще го изследва, за да определи неговите възможности и възможности;
  • Драйверът се активира и когато устройството е свързано, драйверът се активира автоматично;
  • USB устройството не пречи на джъмпери, DIP джъмпери, не предизвиква конфликти, DMA или памет;
  • Разширяемите USB хъбове ви позволяват да свържете голям брой устройства към една шина (до 127 устройства);
  • Ниско ниво на USB устройства.

USB решението е създадено от USB Flash Drive (USB-акумулатор).

История на създаването и развитието на USB интерфейса

Първата версия на USB компютърния интерфейс се появи на 15 септември 1996 г. Инициатори на проекта бяха обединението на 7 големи производствени компании: Intel, DEC, IBM, Northen Telecom, Compaq.

Причината за въвеждането на нов стандарт за пренос на информация беше необходимостта да се опрости връзката на компютър с периферни устройства. Въз основа на мета стандарта, беше предназначено да се създаде възможност за разработчиците да използват такъв интерфейс с максимална простота, гъвкавост и използването на принципа Plug&Play или горещо окабеляване.

Това ще ви позволи да свържете различни входно-изходни устройства към вашия компютър по всяко време, без да причинява автоматично разпознаване на типа и модела на свързаното устройство. Освен това, ако мета беше зададена, щеше да възникне проблемът с липсата на вътрешни ресурси и прекъсването на системната шина.

Всички тези проекти бяха успешно завършени до края на 1996 г., а до пролетта на 1997 г. започнаха да се появяват първите компютри с USB конектори. Пълната поддръжка на USB устройства започва до края на 1998 г. в операционната система Windows98 и на този етап започва особено бързо развитие и пускане на периферно оборудване, оборудвано с цифров интерфейс.

Най-общо казано, популярността на USB започва с по-широки кутии и дънни платки с ATX форм фактор около 1997-1998 г. Apple не пропусна шанса да ускори напредъка, като представи първия си iMac на 6 май 1998 г., също оборудван с USB поддръжка.

Този стандарт е бил използван по времето, когато вече е съществувал подобен интерфейс за сериен трансфер на данни, разработен от Apple Computer и наречен FireWare или IEE1394. USB интерфейсът ще бъде създаден като алтернатива на IEE1394, като кликовете няма да го заменят, а ще бъдат създадени паралелно със съществуващия тип връзка.

Първата версия на USB е малка поради проблеми със сложността и редица проблеми с внедряването. В резултат на това спецификацията USB 1.1 беше пусната през ноември 1998 г.

Спецификацията USB 2.0 беше представена през януари 2000 г. Преди да го приемем за стандарт, е минала още съдба. След това започна масовото разработване на друга версия на универсалната серийна шина. Основното предимство беше 40-кратно увеличение на скоростта на предаване на данни. Разбира се, имаше и други нововъведения. По този начин се появиха нови видове Mini-B и Micro-USB конектори, поддръжка на технологията USB On-The-Go (позволява на USB устройствата да обменят данни помежду си без участието на USB хост) и възможността за увеличаване на напрежението, което се доставя чрез USB за зареждане на свързани устройства.

Принцип на работа на USB шината

USB осигурява обмен на данни между хост компютъра и без периферни устройства (PU). В зависимост от USB спецификацията устройствата могат да бъдат хъбове, функции или комбинация от двете. Хъбът осигурява само допълнителни точки за свързване на устройства към шината. USB функционалното устройство предоставя на системата допълнителни функционални възможности, като ISDN свързаност, цифров джойстик, високоговорители с цифров интерфейс и др. стопански постройки.

Работата на цялата USB система се контролира от хост контролера, който е софтуерната и хардуерната подсистема на компютъра. Шината ви позволява да свързвате, конфигурирате, конфигурирате и модифицирате устройства по време на работа на хоста и самите устройства.

USB шината е центрирана към хоста: единственото кабелно устройство, което извършва обмена, е хост компютърът и всички свързани към него периферни устройства са свързани. Физическата топология на USB е многослойна. Неговият връх е хост контролерът, който комуникира с главния хъб. Хъбът също е полезен, освен това може да бъде източник на живот за връзки с нови устройства. Периферно устройство или междинен хъб може да бъде директно свързан към външния порт на хъба; Шината позволява до 5 нива на каскадни хъбове (включително основния). Средният хъб съдържа редица низходящи портове за свързване на периферни устройства (или по-ниски хъбове) и един възходящ порт за свързване към основния хъб или низходящия порт на възходящия хъб.

USB хостът събира данни от свързаните устройства и осигурява взаимодействие с компютъра. Всички устройства са свързани с помощта на „огледална“ топология. За да увеличите броя на активните USB портове, можете да използвате USB хъбове. Тази подредба създава аналог на логическата структура „дърво“. Такова дърво може да има до 127 „gilocs“ на хост контролер, а броят на USB хъбовете не трябва да е твърде голям. В допълнение, един USB хост може да съдържа няколко хост контролера, което пропорционално увеличава максималния брой свързани устройства.

Има два вида хъбове. Някои просто увеличават броя на USB конекторите на един компютър, докато други ви позволяват да свържете няколко компютъра. Друга опция позволява множество системи да работят на едни и същи устройства. Директно в хъба превключването може да се извърши ръчно или автоматично.

Едно физическо устройство, свързано чрез USB, може логично да бъде разделено на „подустройство“, за да комбинира други функции. Например, уеб камерата може да има микрофон - оказва се, че има две подустройства: за предаване на аудио и видео.

Предаването на данни се изисква чрез специални логически канали. USB устройството може да вижда до 32 канала (16 приемащи и 16 предаващи). Кожният канал е свързан с умствено наречената „крайна точка“. Крайната точка може да получава данни или да ги предава, но не и да работи в същото време. Група от крайни точки, необходими за всяка функция, се нарича интерфейс. Необходимо е да се зададе „нулевата“ крайна точка, която е присвоена на конфигурацията на устройството.

Когато ново устройство е свързано към USB хоста, започва процесът на присвояване на идентификатор към него. Пред сградата ни подават сигнал да се придвижим към изходната станция. След това има известно количество течливост, в която могат да се обменят данни. След това информацията за конфигурацията от устройството се чете и му се присвоява уникален седембитов адрес. След като устройството се поддържа от хоста, се инсталират всички необходими драйвери за работата му, след което процесът приключва. Повторното присвояване на USB хост ви подканва да преназначите идентификатори и адреси на всички свързани устройства.

На базата на разширителни шини (ISA/EISA, PCI, PC Card), където програмата взаимодейства с устройства за търсене на физически адреси на центъра на паметта, I/O портове, трансфери и DMA канали, взаимодействие на добавки с USB настройките могат да се конфигурират само чрез софтуерен интерфейс Този интерфейс, който осигурява независимостта на връзките към устройствата, се осигурява от USB системния контролер.

За свързване на периферни устройства към USB шината се използва многожилен кабел, в който два проводника (усукана двойка) са свързани към диференциалната връзка за приемане и предаване на данни, а два проводника се използват за захранване на периферното устройство. В допълнение към захранващите линии, USB шината ви позволява да свързвате периферни устройства без захранване (максималното захранване, което устройството може да поддържа по USB захранващите линии, не е необходимо да надвишава 500 mA).

Кодекс на почитта

За предаване през шината се използва диференциален метод за предаване на сигнали D+ и D- по два проводника. Всички данни се кодират с помощта на допълнителния метод NRZI с напълване на битове (NRZI - Non Return to Zero Invert, метод за обръщане към нула с инвертиране на единици).

Вместо да кодира логическите нива като нива на USB напрежение, логическата 0 означава промяна в напрежението, а логическата 1 означава постоянно напрежение. Този метод е модификация на основния потенциален метод за кодиране NRZ (без връщане към нула, не обърнат към нула), когато за доставката на 1 и 0 потенциалите на две равни са викоризирани, докато в метода NRZI потенциалът е викоризиран за кодиране nya поток ритъм, лежи в потенциала, който се използва за кодиране на бита напред Ако текущият бит има стойност 0, тогава текущият потенциал е обратен на потенциала на бита напред, независимо от неговата стойност. Ако текущият бит има стойност 1, тогава текущият потенциал повтаря предишния. Очевидно, ако са дадени нули, тогава приемането и предаването ще бъдат лесни за поддържане на синхронизация - сигналът постоянно ще се променя. И ако запазите дълга последователност от единици, тогава нивото на сигнала ще се промени и е възможна десинхронизация. Също така, за надеждно предаване е необходимо да изключите предишната последователност от единици от кодовете. Това действие се нарича пълнене: след всеки шест единици автоматично се добавя 0.

Има само три възможни байта с шест последователни единици: 00111111, 01111110, 111111100.

Пълненето може да увеличи броя на предаваните битове до 17%, но на практика стойността е значително по-малка. За устройства, които са свързани към USB шината, кодирането се осигурява незабавно: USB контролерите автоматично конфигурират кодирането и декодирането.

Режими на робот автобус

  • Ниска скорост се поддържа от стандарти версия 1.1 и 2.0. Пиковата скорост на предаване на данни е 1,5 Mbit/s (187,5 KB/s). Най-често се използва за HID устройства (клавиатури, мишки, джойстици).
  • Пълна скорост се поддържа от стандарти версия 1.1 и 2.0. Пиковата скорост на трансфер на данни е 12 Mbit/s (1,5 MB/s). Преди пускането на USB 2.0, това беше най-широко използваният режим на роботи.
  • Висока скорост се поддържа от стандартните версии 2.0 и 3.0. Пиковата скорост на трансфер на данни е 480 Mbit/s (60 MB/s).
  • Супер скорост поддържа се от стандарт 3.0. Пиковата скорост на трансфер на данни е 4,8 Gbit/s (600 MB/s).

Трансфер на данни

Механизмът за предаване на данни е асинхронен и базиран на блокове. Блокът от данни, който се предава, се нарича USB рамка или USB рамка и се предава през фиксиран часови интервал. Работата с командите и блоковете с данни се реализира с помощта на допълнителна логическа абстракция, наречена канал. Външните устройства са разделени на логически абстракции, наречени крайни точки. По този начин каналът има логически връзки между хост контролера и крайната точка на външното устройство. Каналът може да бъде свързан към затворен файл.

За предаване на команди (и данни, които са включени в склада на командите) се избира стандартен канал и за предаване на данни се отварят канали за поточно предаване или канали за уведомяване.

Информацията се предава по канал под формата на пакети. Всеки пакет започва с поле SYNC (SYNChronization), последвано от идентификатор на пакет (PID).

USB системата трябва да бъде разделена на три логически нива с основни правила за взаимодействие. USB устройствата съдържат интерфейс, логическа и функционална част. Хостът също е разделен на три части – интерфейс, система и програма за сигурност. Кожната част наподобява песента на заповедта.

Операцията по обмен на данни между приложната програма и USB шината се извършва чрез прехвърляне на буфери на паметта през следните нива: Обхват на сигурността на клиентския софтуер в хоста:

  • използвайте драйвера на USB устройството;
  • ще осигури взаимодействието на устройството с операционната система от една страна и системния драйвер от друга.

Ниво на системна USB защита на хоста (USBD, драйвер за универсална серийна шина):

  • определя номерацията на устройствата на шината;
  • контролира разпределението на капацитета на шината и жизненото налягане;
  • Получава захранването за драйверите на Користувак.

Хост контролер за USB шинен интерфейс(HCD, драйвер за хост контролер):

  • пресъздава входно/изходни структури от данни, които хост контролерът въвежда във физически транзакции;
  • Работи с регистрите на хост контролера.

Нивото на клиентския софтуер показва типа трансфер, необходим за операцията, изисквана от приложната програма. След като изберете тип трансфер, това ниво се прехвърля към системното ниво по следния начин:

  • буфер на паметта, който се нарича клиентски буфер;
  • Пакетът се изпраща вътрешно (IRP, Input/output Request Packet), което показва вида на необходимата операция.
  • IRP съдържа само информацията за заявката (адреси и оставащ буфер в RAM). Системният USB драйвер се грижи за цялото захранване.

Необходим е USB драйвер за използване на USB ресурси. Vín означава изпълнението на такива действия:

  • разпределена честотна лента на USB шината;
  • присвояване на логически адреси на устройства към физическо USB устройство;
  • планиране на транзакция.

Логично е да се прехвърлят данни между крайната точка и PZ работи за допълнителния канал за гледане и обмен на данни по този канал. Клиентският софтуер позволява на IPR да записва на USBD. USBD драйверът разделя записите на транзакции според следните правила:

  • Приложението се счита за завършено, когато всички транзакции в неговия склад са приключили успешно;
  • всички подробности за транзакцията (като готовност, повтарящи се транзакции при прехвърляне, липса на приемане и т.н.) не се съобщават на клиента PP;
  • Софтуерът може само да стартира процеса и да стартира процеса или можете да излезете от прозореца след изчакване;
  • Устройствата могат да сигнализират за сериозни повреди, които могат да доведат до аварийно прекъсване на захранването, което се съобщава за захранването.

Драйверът на хост контролера получава изхода от драйвера на системната шина за транзакции и изпълнява следните действия:

  • планове за премахване на транзакции и добавянето им към списъка с транзакции;
  • изтегля червейна транзакция от списъка и я прехвърля на ниво хост контролер към интерфейса на USB шината;
  • наблюдава сделката с кожата до завършване.

Хост контролерът формира кадри чрез интерфейса на USB шината. Рамките се предават чрез битово последователно предаване, използвайки метода NRZI.

В този ред:

  • Рамката на кожата е съставена от силите с най-висок приоритет, които се формират от главния драйвер;
  • предаването на кожата се състои от една или повече транзакции;
  • скин транзакцията се състои от пакети;
  • Скин пакетът се състои от идентификатор на пакета, данни (както мирише) и контролна сума.


Видове предаване

Спецификацията на шината означава, че има различни типове трансфер за крайните точки.

Контролни трансфери- избран от хоста за конфигуриране на устройството за време за връзка, за конфигуриране на устройството и извличане на информация за състоянието по време на работа. Протоколът ще осигури гарантирана доставка на такива пакети. Общото поле с данни на валидна заявка не може да надвишава 64 байта при висока скорост и 8 байта при ниска скорост. За такива събирания домакинът гарантирано ще види 10% от пропускателната способност на трафика.

Групови трансфери на данни- да е наясно с необходимостта да осигури гарантирана доставка на данни от хоста до функцията или от функцията до хоста, освен ако времето за доставка не е ограничено. Това прехвърляне заема цялата налична честотна лента на шината. Пакетите съдържат полета с данни от 8, 16, 32 и 64 байта. Такива предавки са с най-нисък приоритет, те могат да станат тъпи, когато гумите са силно натиснати. Разрешено само при пълна скорост на предаване. Такива решения се използват например с принтери или скенери.

Прекъсване на трансфери- използвайте го всеки път, когато трябва да предадете единични пакети данни с малък размер. Коженият пакет трябва да бъде предаден до един час. Операциите по прехвърляне са спонтанни и не изискват повече поддръжка, отколкото изисква устройството. Полето за данни може да съдържа до 64 байта при висока скорост и до 8 байта при ниска скорост. Междучасовата поддръжка се задава в диапазона 1-255 ms за висока скорост и 10-255 ms за ниска скорост. Такива трансфери са налични във входни устройства като Misha и клавиатура.

Изохронни трансфери- изберете да обменяте данни в „реално време“, ако трябва да предадете много данни във всеки един интервал от време и доставката на информация не е гарантирана (предаването на данни се извършва без повторение в случай на повреди, пакетите са разрешени да се губи). Такива предавания заемат предварително определена част от капацитета на шината и може да изискват определено забавяне на доставката. Изохронните предавания често се използват в мултимедийни устройства за предаване на аудио и видео, например цифрово гласово предаване. Изохронните предавания се класифицират според метода на синхронизиране на крайните точки - съдържащи данни - от системата. Има асинхронни, синхронни и адаптивни класове устройства, всяко от които отговаря на своя тип USB канал.

Всички операции, включващи пренос на данни, се инициират от хоста, независимо дали данните се получават или предават към периферното устройство. Всички неоторизирани транзакции се записват в няколко списъка с типове трансфери. Списъците се актуализират постоянно с нови артикули. Планираната операция за предаване на информация се подрежда чрез подреждане на списъци със заявки от хоста на интервали от един кадър. Обслужването на заявки е строго ограничено до следните правила:

  • Най-високият приоритет се дава на изохронните предавания;
  • След завършване на всички изохронни предавания, системата ще продължи да прекъсва предавателната услуга;
  • В оставащото време ще се изисква услуга за прехвърляне на масиви от данни;
  • след завършване на 90% от зададения интервал, хостът автоматично ще премине към обслужване на заявки за предаване на критични команди независимо, след като успее да обслужи отново останалите три списъка.

Прилагането на тези правила гарантира, че предаванията, които се контролират, винаги ще виждат поне 10% от пропускателната способност на USB шината. Ако прехвърлянето на всички важни пакети приключи преди края на частта от интервала на планиране, наблюдаван за тях, тогава часът ще бъде зададен от хоста за прехвърляне на масиви от данни.

Спецификация версии

Разработването на спецификациите за USB шината се извършва в рамките на международната нетърговска организация USB Implementers Forum (USB-IF), която ще продължи да разработва такива спецификации за USB шината.

От средата на 1996 г. компютрите бяха пуснати с USB контролер, реализиран от чипсета на дънната платка.

Първата версия на спецификацията USB 1.0 поддържа два режима на скорост на предаване на данни между устройства и компютри:

  • Ниска скорост (1,5 Mbits/sec), за устройства като мишки, клавиатури и джойстици;
  • Пълна скорост (12 Mbits/sec), за модеми и скенери.

През есента на 1998 г. излезе версия 1.1 - имаше проблеми с първото издание.

Основни технически характеристики на USB 1.1:

  • Максималната скорост на трансфер на данни е висока – до 12 Mbit/s.
  • Максималната дължина на кабела за високоскоростен обмен е 4,5 m.
  • Максималният брой свързани устройства (включително умножители) е до 127.
  • Има възможност за свързване на устройства с различни обменни курсове.
  • Няма нужда от допълнителни устройства или терминатори.
  • Захранващото напрежение за периферни устройства е 5 ст.
  • Максималният дебит на устройство е 500 mA.

През пролетта на 2000 г. беше публикувана спецификацията на USB 2.0, в която беше прехвърлено 40-кратно увеличение на пропускателната способност на шината (до 480 Mb/s във високоскоростен режим). Но USB 2.0 устройствата навлязоха на масовия пазар през 2002 г., ако можеше да бъде установен нов интерфейс.

Друга версия на спецификацията USB 2.0 позволява друг високоскоростен режим (480 Mbit/sec) за устройства като твърди дискове, CD-ROM и цифрови фотоапарати. Пропускателната способност от 480 Mbit/s е достатъчна за съвременни устройства за съхранение, MP3 плейъри, смартфони и цифрови фотоапарати, които трябва да прехвърлят голямо количество данни. Спецификацията USB 2.0 се поддържа напълно от устройства, пуснати за първата версия. Контролерите и хъбовете автоматично откриват версията на спецификацията, която устройството поддържа. Шината ви позволява да свържете до 127 устройства, отдалечени от компютъра на разстояние до 25 m (включително свързващи хъбове).

След широкото въвеждане на USB 2.0 беше възможно напълно да се заменят серийният и паралелният интерфейс.

Понастоящем широко се използват устройства, които отговарят на спецификацията USB 2.0.

USB 3.0

USB 3.0 поддържа максимална скорост на трансфер от 5 Gbps.

USB 3.0 конектор тип A

Основната цел на интерфейса USB 3.0 е да увеличи наличната честотна лента; новият стандарт ефективно оптимизира енергийната ефективност. USB 3.0 е наличен в свързващи станции, наречени U0-U3. Станцията за свързване U0 показва активен трансфер на данни, а U3 принуждава устройството да заспи. Ако няма връзка, тогава в станция U1 възможността за получаване и предаване на данни ще бъде деактивирана. Стъпката U2 продължава малко по-нататък, като включва вътрешните часовникови импулси.

USB 3.0 тип B конектор

Очевидно връзките на устройствата могат да преминат в състояние U1 веднага след завършване на прехвърлянето на данни, които се прехвърлят, което ще даде значителни предимства по отношение на енергийната ефективност при прехвърляне от USB 2.0.

В някои енергоспестяващи държави стандартът USB 3.0 се развива от USB 2.0 и все повече се поддържа. Докато версията на USB 2.0 носеше праг от 500 mA, новият стандарт беше изтласкан до ниво от 900 mA. Струминг при започване на връзката, увеличаването на нивото от 100 mA за USB 2.0 до 150 mA за USB 3.0. Тези параметри са още по-важни за тежки преносими устройства, които изискват голямо количество енергия. Преди това проблемът можеше да бъде решен с помощта на допълнителен USB щепсел, който отнемаше живота на два порта или само един за пренос на данни.

USB кабели и конектори

В допълнение към обемистите скъпи кабели на паралелните ATA шини и особено на SCSI шините поради разнообразието от конектори и сложността на правилата за свързване, USB кабелната система е по-проста и по-сложна.

Използвайте пет вида USB портове:

Вдясно: micro USB, mini USB, B-тип, A-тип гнездо, A-тип конектор

  • микро USB- vikorystvaetsya в най-малките устройства на настолни плейъри и мобилни телефони;
  • мини USB- също често се появява на плейъри, мобилни телефони, а също и на цифрови фотоапарати, PDA устройства и др.;
  • B-тип- конектор в пълен размер, който се инсталира в принтери, скенери и други устройства, въпреки че размерът дори не е важен;
  • А-тип (приймач)- конектор, който е инсталиран в компютри (или USB устройства), където е свързан конектор тип A;
  • A-тип (щепсел)- конектор, който се свързва директно към компютъра в контакта.

Системата от кабели и USB конектори затруднява свързването на устройства. Гнездата тип „А“ се инсталират само на низходящите портове на хъбовете, гнездата тип „А“ се инсталират на кабелите на периферните устройства или портовете на горните хъбове. Гнездата и устройствата тип „B“ се използват само за кабели, които идват от периферни устройства и изходни портове на хъбове (като „други“ устройства - мишки, клавиатури и кабели, като правило, не се d'ednuyatsya). Хъбовете и устройствата предоставят възможности за горещо включване и включване.

Максималната дължина на USB кабела може да бъде 5 метра. Този обмен беше въведен, за да промени часа на инсталацията. Хост контролерът следи необходимостта от тези връзки в рамките на един час и веднага щом се появят, връзката може да бъде изгубена.

Кабелът за поддържане на пълна скорост на шината е усукан като усукана двойка, защитен с екран и може да се усуква за работа в режим на минимална скорост (ниска скорост). Кабел за работа при минимална скорост (например за свързване на мишка) може да бъде или неекраниран.

Литература

  1. Косцов А., Косцов В. Зализо PC. Настолна книга на Користувач. – М.: Мартин, 2006. – 480 с.
Разбивки