Extras din curs
1.1. DESCRIERE GENERALÃ
Magistrala USB reprezintã solutia oferitã comunicatiilor seriale de noua generatie
de calculatoare PC. Este o interfatã serialã rapidã, bidirectionalã, ieftinã si usor de folosit.
USB a fost creatã ca un standard industrial, o extensie a arhitecturii PC orientatã spre
armonizarea cu standardele de comunicatie din telefonie, ceea ce este numit CTI
(Computer Telephony Integration). Acest aspect este considerat fundamental din punct de
vedere al aplicatiilor generatiei urmãtoare.
Avantajele acestei solutii fatã de bãtrâna interfatã serialã RS-232 transformatã prin
îmbunãtãtiri în EIA/TIA-232-E sunt:
• rata de transfer - poate atinge 12 Mbps fatã de 115 000 bps;
• conecteazã pâna la 127 de dispozitive la PC, (ceea ce înseamnã cã
opereazã ca o magistralã) fatã de numai 2 dispozitive;
• usor de utilizat de cãtre utilizatorul final (end user) -
adãugarea/eliminarea de dispozitive în/din sistem este foarte comodã;
• are un protocol flexibil;
• este o solutie ieftina de interconectare.
Specificatiile acestei magistrale descriu atributele de magistralã, definesc protocolul,
tipurile de tranzactii, administrarea magistralei (bus management) si totodatã furnizeazã
informatii necesare pentru construirea unui sistem în acest standard.
USB este o magistralã pe cablu care permite schimb de date între un calculator
gazdã si o gamã largã de periferice accesibile simultan. Magistrala permite ca perifericul sã
fie atasat, configurat, folosit si deconectat în timp ce gazda si celelalte periferice opereazã.
USB a fost proiectatã în primul rând pentru utilizatorii care nu doresc sã intre în detalii de
instalare hardware, astfel sistemul complicat de cablare a fost înlocuit cu un control
software. Toate problemele presupuse de interconectarea mai multor dispozitive cu
performante si rate de transfer diferite sunt tratate prin software.
Magistrala USB defineste trei categorii de dispozitive fizice:
• gazda USB (USB Host)
• functii USB (USB function)
• distribuitoare USB (USB Hub)
Acestea sunt interconectate într-o topologie specificã de tip stea multiplã. Topologia USB
este reprezentatã sugestiv în Fig. 1.1. Din figurã se poate observa cã USB face legãtura
între dispozitivele USB si gazdã. În nodul fiecãrei stele se gãseste un hub. Între elemente
legãtura este fãcutã cu segmente de cablu: fiecare segment de cablu face legãtura punct la
punct (point-to-point) între gazdã si o functie sau un hub sau între hub si o functie sau un
alt hub.
În sistem existã o singurã gazdã. Interfata dintre gazdã si sistemul USB se numeste Host
Controller; poate fi o combinatie hardware, software sau firmware. Gazda are implicit un
hub care se numeste Root Hub si pune la dispozitie unul sau mai multe pucte de legãturã.
Punctele de legãturã se numesc porturi.
Hub-urile si functiile USB sunt referite global ca dispozitive USB. Un hub furnizeazã
puncte de legãturã suplimentare, iar o fuctie furnizezã facilitãti suplimentare sistemului.
Dispozitivele USB recunosc protocolul USB, rãspund la operatii standard si recunosc
informatia desriptivã din informatia vehiculata în magistralã. Dispozitivele si gazda USB
vor fi descrise mai amãnuntit în unul din subcapitolele urmãtoare.
În ceea ce priveste initiatorul transferurilor de date pe magistralã, acestea este doar gazda.
Protocolul folosit este protocol prin interogare (de tip polled). Datele vehiculate pe
magistralã sunt grupate în pachete; o tranzactie de magistralã implicã transmiterea a cel
mult trei pachete. Fiecare tranzactie începe prin trimiterea de cãtre gazdã a unui pachet de
semnalizare -token packet- care descrie tipul si sensul tranzactiei, adresa dispozitivului
USB si numãrul nodului destinatie (endpoint). Dispozitivul adresat se autoselecteazã prin
Host
Root Hub
Hub 1
Nod
Hub 2
Hub 3 Hub 4
Nod
Nod
Nod
Nod
Nod Nod
Fig. 1.1. Topologia magistralei USB
decodificarea adresei ce-i corespunde. Urmeazã transferul de date de la gazdã spre
dispozitivul adresat sau invers, dupã cum este specificat în pachetul de semnalizare.
Preview document
Conținut arhivă zip
- Magistrala Seriala Universala USB.pdf