Интерфейс USB
5.6 Интерфейс USB
Шина USB (Universal Serial Bus– универсальная последовательная шина) является промышленным стандартом расширения архитектуры персональных компьютеров (РС).
Версия 1.0 была опубликована в январе 1996 года. В настоящее время опубликована версия 2.0.
Архитектура USB определяется критериями:
– легко реализуемое расширение периферии РС;
– дешевое решение, поддерживающее скорость передачи до 12 Мбит/с (версия 1.0) и до 480 Мбит/с (версия 2.0);
– полная поддержка в реальном времени передачи аудио- и видеоданных;
– гибкость протокола смешанной передачи, изохронных данных и асинхронных сообщений;
– интеграция с выпускаемыми устройствами;
Рекомендуемые материалы
– доступность в РС всех конфигураций и размеров;
– создание новых классов устройств, расширяющих РС;
– простота кабельной системы и подключений;
– скрытие подробностей подключения от конечного пользователя;
– самоидентифицирующиеся ПУ, автоматическая связь устройств с драйверами и конфигурирование;
– возможность динамического подключения ПУ и конфигурирования.
С середины 1996 года выпускаются РС со встроенным контроллером USB, реализуемым чипсетом.
Таблица 5.3 - Схема цоколевки
| Вилка тип А (устанавливается на кабеле) | Розетка тип А (устанавливается на корпусе компьютера) | Вилка тип В (устана- вливается на кабеле) | Розетка тип В (устанавливается на корпусе периферийного устройства) |
|
|
|
|
|
Таблица 5.4 - Названия и функциональные назначения выводов
| № вывода | Обозначение | Описание |
| 1 | V BUS | Питание, +5 В |
| 2 | D- | Data (передача данных) |
| 3 | D+ | Data (передача данных) |
| 4 | GND | Ground (корпус) |
Архитектура интерфейса USB.
Топология интерфейса USB представляет собой звезду или пирамиду.
 |
Рисунок 5.4 - Топология шины USB
В вершине этой пирамиды, в корневом узле, находится хост-устройство, а все остальные узлы являются функциональными устройствами (функциями) или соединителями (хабами).
Система USB состоит из трех основных частей:
– USB хост-устройство;
– USB разветвитель (хаб);
– USB устройство (функция).
USB хост-устройство (устройство – хозяин интерфейса) – это главное устройство в любой USB системе, которое организует все передачи данных и команд по шине интерфейса.
Интерфейс USB в компьютерной системе множественного доступа реализуется хост-контроллером, который является комбинацией аппаратных средств и программного обеспечения.
Хост-контроллер находится в корневом узле главной системы (на материнской плате) компьютера, и обеспечивает, как правило, две точки присоединения.
Структура USB
Шина USB позволяет:
– подключать;
– конфигурировать;
– использовать;
– отключать устройства во время работы хоста и самих устройств.
Перечень терминов, используемых в спецификации USB. Устройства (Device) USB могут являться:
– хабами (соединителями);
– функциями;
– их комбинацией.
Модель передачи данных.
Система USB разделяется на 3 уровня с определенными правилами взаимодействия. Устройство USB содержит:
– интерфейсную часть;
– логическую часть устройства;
– функциональную часть.
Адаптеры USB.
Существуют следующие типы таких адаптеров:
− USB-параллельный порт (принтер);
− USB-последовательный порт;
Вам также может быть полезна лекция "Список литературы".
− USB-SCSI;
− USB-Ethernet;
− USB-клавиатура/мышь;
− USB-TV/video.
Если необходимо использовать несколько различных устройств, то используют специальный концентратор USB, которые содержат порты различных типов. Такие концентраторы называют многофункциональными концентраторами USB, репликаторами USB-портов или установочными станциями USB.
