Устройства USB - функции и хабы

Устройства USB - функции и хабы. Возможностишины USB позволяют использовать ее для подключения разнообразных устройств.

Не касаясь полезных свойств ПУ, остановимся на их интерфейсной части, связаннойс шиной USB. Все устройства должны поддержи-вать набор общих операций, перечисленных ниже. Динамическое подключение и отключение. Эти события отслеживаются хабом, который сообщает о них хост-контроллеру и выполняетсброс подключенного устройства.

Устройство после сигнала сброса должно отзыватьсяна нулевой адрес, при этом оно не сконфигурировано и не приостановлено.

После назначенияадреса, за которое отвечает хост-контроллер, устройство должно отзываться толькона свой уни-кальный адрес. Конфигурированиеустройств, выполняемое хостом, является необходимым для их использования. Для конфигурированияобычно используется информация, считанная из самого устройства. Устройство можетиметь множество интерфейсов, каждому из которых соответствует собственная конечнаяточка, представляющая хосту функцию устройства.

Интерфейс в конфигурации может иметьальтернативные наборы характеристик смена наборов поддерживается протоколом. Дляподдержки адаптивных драйверов дескрипторы устройств и интерфейсов имеют поля класса, подкласса и протокола. Передачаданных возможна посредством одного из четырех типов передач см. выше. Для конечныхточек, допускающих разные типы передач, после конфигурирования доступен только одиниз них. Управлениеэнергопотреблением является весьма развитой функцией USB. Для устройств, питающихсяот шины, мощность ограничена.

Любое устройство при подключении не должно потреблятьот шины ток, превышающий 100 мА. Рабочий ток не более 500 мА заявляется в конфигурации, и если хаб не сможет обеспечитьустройству заявленный ток, оно не конфигурируется и, следовательно, не может бытьиспользовано. УстройствоUSB должно поддерживать приостановку Suspended Mode, в котором его потребляемыйток не превышает 500 мкА. Устройство должно автоматически приостанавливаться припрекращении активности шины. Возможностьудаленного пробуждения Remote Wakeup позволяет приостановленному устройству податьсигнал хосткомпьютеру, который тоже может находиться в приостановленном состоянии. Возможность удаленного пробуждения описывается в конфигурации устройства.

При конфигурированииэта функция может быть запрещена. Хабв USB выполняет коммутацию сигналов и выдачу питающего напряжения, а также отслеживаетсостояние подключенных к нему устройств, уведомляя хост об изменениях.

Хаб состоитиз двух частей - контроллера Hub Controller и повторителя Hub Repeater. Повторительпредставляет собой управляемый ключ, соединяющий выходной порт со входным. Он имеетсредства поддержки сброса и приостановки передачи сигналов. Контроллер содержитрегистры для взаимодействия с хостом. Доступ к регистрам осуществляется по специфическимкомандам обращения к хабу. Команды позволяют конфигурировать хаб, управлять нисходящимипортами и наблюдать их состояние.

Нисходящие Downstream порты хабов могут находиться в следующих состояниях Powered питание отключено - на порт не подается питание возможно только дляхабов, коммутирующих питание. Выходные буферы переводятся в высокоимпедансное состояние, входные сигналы игнорируются. Disconnected отсоединен - порт не передает сигналы ни в одном направлении, носпособен обнаружить подключение устройства по отсутствию состояния SEO в течение2,5 мкс. Тогда порт переходит в состояние Disabled, а по уровням входных сигналов DiffO или Diff1 в состоянии Idle он определяет скорость подключенного устройства.s Disabled запрещен - порт передает только сигнал сброса по команде от контроллера, сигналы от порта кроме обнаружения отключения не воспринимаются.

По обнаруженииотключения 2,5 мкс состояния SEO порт переходит в состояние Disconnect, а еслиотключение обнаружено спящим хабом, контроллеру будет послан сигналResume. шEnabled разрешен - порт передает сигналы в обоих направлениях.

По команде контроллераили по обнаружении ошибки кадра порт переходит в состояние Disabled, а по обнаруженииотключения - в состояние Disconnect. Suspended приостановлен - порт передает сигнал перевода в состояние останова спящий режим. Если хаб находится в активном состоянии, сигналы черезпорт не пропускаются ни в одном направлении. Однако спящий хаб воспринимаетсигналы смены состояния незапрещенных портов, подавая пробуждающие сигналыот активизировавшегося устройства даже через цепочку спящих хабов.

Состояниекаждого порта идентифицируется контроллеромхаба с помощью отдельных регистров. Имеется общий регистр, биты которого отражаютфакт изменения состояния каждого порта фиксируемый во время EOF . Это позволяетхост-контроллеру быстро узнать состояние хаба, а в случаеобнаружения изменений специальными транзакциями уточнить состояние. 10. Хост-контроллер Хост-компьютеробщается с устройствами через контроллер. Хост имеет следующие обязанности обнаружение подключения и отсоединения устройств USB манипулирование потоком управления между устройствами и хостом управление потоками данных сбор статистики обеспечение энергосбережения подключенными ПУ. СистемноеПО контроллера управляет взаимодействием между устройствами и их ПО, функционирующимна хост-компьютере, для согласования нумерации и конфигурации устройств изохронных передач данных асинхронных передач данных управления энергопотреблением информации об управлении устройствами и шиной.

Повозможности ПО USB использует существующее системноеПОхост-компьютера - например, Advanced Power Management для управления энергопотреблением. Список использованной литературыИнтерфейсы персонального компьютера электронное издание Propaganda Art s, 1999г 385с. Вверх.