Универсальная последовательная шина (Universal Serial Bus) разработана в качестве средства подключения к компьютеру периферийных устройств различного класса. Первая спецификация шины утверждена в 1996 г., в настоящее время действует спецификация версии 2.0, описывающая шину с расширенными возможностями.
Архитектура интерфейса USB включает три категории компонентов:
Коммуникации определяют топологию шины (модель соединения контроллера и устройств), модель выполнения задач, модель обмена данными и разделения ресурсов шины.
В категории устройств различают устройства-хабы (концентраторы), то есть компоненты, способные обеспечить дополнительные точки подключения, и функциональные устройства, которые являются конечным звеном топологии сети USB. Корневой концентратор (хост-контроллер) является ведущим компонентом интерфейса USB, обеспечивая все функции.
К хост-контроллеру подключают либо функциональные устройства, либо концентраторы для увеличения числа доступных портов. Допускается организация до пяти уровней топологии, что в сумме обеспечивает подключение до 127 абонентов.
Хост-контроллер следит за подключением и отключением устройств, организует управляющие потоки между USB -устройством и хостом, потоки данных между USB -устройством и хостом, контролирует состояние устройств и ведет статистику функционирования, снабжает подключенные устройства электропитанием.
Многие функции контроллера USB возложены на операционную систему: адресация устройств и их конфигурирование, управление энергопотреблением и процессами передачи данных на логическом уровне.
Концентратор (хаб) служит разветвителем шины, создавая дополнительные порты. Каждый хаб имеет один восходящий канал, предназначенный для подключения к имеющемуся в наличии свободному порту, и несколько нисходящих, к которым могут быть подключены или другие концентраторы, или конечные устройства. Хаб должен следить за подключением и отключением устройств, уведомляя хост об изменениях, распределять электропитание между потребителями.
Функциональное устройство с позиции контроллера USB — это конечная точка в топологии шины, с которой возможен обмен данными. Одно физическое устройство может содержать несколько точек. В обязательном порядке в устройстве присутствует точка с номером 0. До конфигурирования устройства через точку 0 остальные каналы недоступны.
Таким образом, конечная точка — это тупик логического канала данных между хостом и устройством. В свою очередь канал — это логическое соединение между хостом и устройством. Если конечных точек в физическом устройстве несколько, то обмен данными между хост-контроллером и устройством проходит в многоканальном режиме.
Полоса пропускания шины делится между всеми установленными каналами. Шина USB предоставляет каналы нескольких типов.
Каналы сообщений являются двунаправленными и служат для передачи сообщений, имеющих строго определенный формат, необходимый для обеспечения надежной идентификации устройств.
Потоковые каналы являются однонаправленными. Они не имеют определенного формата, то есть обеспечивают обмен данными любого типа.
С практической точки зрения особый интерес представляет изохронный режим передачи потоковых данных в реальном времени. Этот режим используют для аудио- и видеоданных.
Дата добавления: 2015-08-18; просмотров: 52 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Видеопорты | | | По критерию "широта проявлений в различных видах деятельности" можно |