Karh09 17

17. USB магистрала.


страницата се нуждае от дописване/преглеждане


Table of Contents

Друга магистрала която разглеждаме. Тази е направена за лесно включване на бавни периферни устройства. Условието е кабела да е прост и по-дълъг – 5 метра максимум. Затова USB кабела се прави с 4 проводника, по единия тече земя по другия захранване и 2 проводника по които върви сигнала. Данните които текат по проводниците са последователни – бит по бит. Целта на USB-то е да се направи една магистрала която е универсална и позволява да се работи с най-различни периферни устройства. За USB-то се поставят определени условия:
1. потребителя не трябва да слага на устройството джъмпери или някакви ключове или устройства при опита си да го включи;
2. потребителя не трябва да отваря компюъра за да включи периферното устройство;
3. с кабела се свързват всякакви USB устройства;
4. трбва да могат да получат захранване по кабела;
5. трябва да има възможност да се включат до 127 устройства към един компютър;
6. трябва да могат да се включат устройства които работят в реално време- телефони и тн;
7. USB шината трябва да позволява безпроблемно включване на ново устройство по време на работата на останалите без да е необходимо прекъсване;
8. при вкл на ново устройство не трябва да се налага ново зареждане на системата(което не е вярно при PCI);
9. трябва да може производството на тези устройства да не е много скъпо;
untitled59.JPG
Тези изисквания се поставят предварително. За да се изпълнят всички тези изисквания се прави една пирамидална структура за свързване към USB магистралата. USB магистралата свързва само един компютър. В нея имаме един компютър който е хост. ОС трябва да има специален модул за мениджмънт на USB магистралата.Сега всички ОС имат такъв софтуер. Хъба е вече хардуерно устройство което съдържа изводи от които тръгва дърво за разклонение. Хъба е електрическо устройство в което имаме вход и повече от един изход. В hub-а може да се включи крайно устройство което е потребител(USB устройство – таргет). USB-то се командва изцяло от хоста. Хоста когато се включи нов възел го идентифицира и му дава адрес от 1 до 127. USB manager-а на хоста дава адреси на устройствата включени към магистралата. Централния хъб е в мадърборда на компютъра. Може да има и допълнителен извън мадърборда. Поставянето на нов hub може да наложи допълнително захранване.Обикновенно не се стига до 127 устройства. Въпроса е, че от този hub1 обикновено излизат 4 изхода за разклоняване на USB магистралата, например в една USB клавиатура има hub, мишките обикновено не се правят с hub в тях. В USB скенери, принтери има и hub. Без собствено захранване са по-простите устройства. USB магистралата е магистрала за ниско скоростно предаване на данни. На всяка милисекунда от централния hub се излъчва кадър.(фиг 1).
untitled60.JPG
Ако кадъра не е празен е начало (в маркера ин вече има адрес на устройството 7 бита). Движението на данните електрически кадъра се разпространява по всички устройства(електрически). Логически зависи в ин какъв адрес стои. Хъбовете нямат адреси – те са чисто електрически и са само разклонители. Логически адреси имат само листата в това дърво. В ин маркера е зададен адреса на устройството и се допускат до 16 подканала с които се комуникира с устройството. В рамките на един кадър се обменят серия пакети. Днните идват от устройството което вече е адесирано. Данните имат полета (поле за снихронизация, поле за идентиф,самите данни, цикл код). освен ACK може да се издаде нац – CRC не отговаря на полученото, тогава изпращача се налага отново да повтори данните(не ги чисти от буфера си).STAL значи, че устройството е претоварено. На 3 кадър хоста пуска маркер out. На устройството му се казва, че трябва да приеме данните които имат същия вид. Кадрите които се обменят са 4 бита, те са кадри за управление, кадри за обмен на масиви от данни (клавиатурата праща какво е натиснато), изохронни кадри (за обмен за устройства в реално време те са разчетени да вървят с такава скорост, че да няма паузи, ако се случи нак изобщо не се повтаря и се пропуска този кадър),кадри за прекъсване (има периферни устройства които се нуждаят от прекъсване, прекъсването идва асинхронно спрямо хоста). Идеологията тук е, че хоста командва всичко и няма прекъсване, а кадрите за прекъсване са специални кадри и на всеки 50 милисек се пуска такъв кадър запроверка да не би някое устройство да иска прекъсване.

Unless otherwise stated, the content of this page is licensed under Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 License