5.2. Системные ресурсы. Понятие интерфейса. Назначение контролера
Интерфейс – соединение нескольких объектов.
1)Программа – программа (программный) стек протоколов соединяется интерфейсом(какльный-сетевой)
2)Пользователь-программа (пользовательский)
3)Периферийное устройство+ +система (интерфейс ввода\вывода слоты PСI и PCI-экспресс)
Интерфейс ввода\вывода – аппаратно-программный комплекс, предназначенный для подсоединения внешних устройств к системному блоку.
Драйвер – программа, предназначенная для управления передачей данных,реализует протокол обмена данных(набор правил для обмена данными).
Дайвер для:
1)Устройств
2)ОС
Среда передачи данных:
1)Проводная
а)Витая пара
б)Коаксиал
в)оптоволокно
2)Беспроводная
а)радиочастоты(bluet.,wi-fi);
б)инфракрасные(лазерные)
Контроллер внешних устройств:
1)Преобразование логического адреса в физический
2)Из стандартной среды передачи данных в стандарт шины ввода\вывода
3
)Буферизация
4)Фиксирование прерываний IRQ Системные ресурсы вв\выв
5 )Назначается высокоскоростного канал dma
6)Адрес контроллера
7)Адрес dram,куда данные должны перейти
А дрес Лог. Физ.
I
контроллер
RQА дрес прерывания среда передачи
К анал DMA
Данные
2.5. USB
USB (Universal Serial Bus — «универсальная последовательная шина») — последовательный интерфейс передачи данных для среднескоростных и низкоскоростных периферийных устройств
Full speed – 12 мб/c
High speed -480 мб/c
Low speed – 1.5 мб/c
Для подключения периферийных устройств используется 4-х жильный кабель, при этом два провода (витая пара) используются для приёма и передачи данных, а два провода — для питания периферийного устройства(d+ d-). Благодаря встроенным линиям питания USB позволяет подключать периферийные устройства без собственного источника питания (макс напр. 5 вольт)
№ контакта |
назначение |
Цвет провода |
1 |
U bus |
Красный |
2 |
D+ |
Белый |
3 |
D- |
зеленый |
4 |
GND |
черный |
|
экран |
оплетка |
2.5.1 Назначение. Структура (хаб, функция). Характеристики
Х
аб
– устройство для обеспечения подключения
к
Интерфейсу других устройств.
Корневой хаб(root hub) находится подключен
к хосту.
«Функция» - логически законченное устройство,
выполняющее функцию.
Топология – 7 уровней.
Первый только хаб, последние только функции.
Хаб + несколько функция = составляющее
Устройство
Последовательно можно установить не больше 5
хабов, параллельно не более 4-ех
Порт хаба или функции, подключенной к хабу
более высокого уровня называется upstream port,
а низкого – downstreamport.
Все передачи данных инициируются хостом.
Макс количество функций - 127
Обязанности хоста:
Следить за подключением и отключением устройств
Организация поткоов управления между Usb устройством и хостом
Контроль состояния устройств и ведения статистики активности
Снабжение подключаемых устройств электропитанием
Аппаратная часть – хост-контролллер – посредник между хостом и устройством на шине.
Каждая конечная точка устройства описывается:
Частотой обращения к шине и требованиями к задержкам
Необходимой полосой пропускания
Номером конечной точки
Требованиями к обработке ошибок
Максимальным размером кадра который может быть принят или послан.
Типом поддерживаемой передачи данных
Направлением осуществления передачи между конечной точной и хостом.
Информация по шине передается пакетами. Всего их определено 4 вида:
Маркерные пакеты.
In - информируют USB устройство, что хост хочет читать данные из устройства
Out - информирует USB устройство, что хост хочет передавать данные в устройство
Setup - используются для обозначения начала управляющего типа передачи данных
SOF - пакеты начала кадра (Start of Frame Packets)
Пакеты данных.
Существуют два типа пакетов данных - DATA0, DATA1 , каждый из которых способен содержать до 1024 байтов данных. У высокоскоростных устройств для пакетов данных определены два других PID-a: DATA2 и MDATA.
Пакеты подтверждения.
ACK - подтверждение того, что пакет был успешно принят
NAK - информирует, что устройство в данный момент не может принимать либо отправлять данные. А в Interrupt транзакциях сообщает хосту, что устройство не имеет новых данных для передачи.
STALL - указывает, что устройство неспособно передавать или получать данные и требуется вмешательство хоста.
D+ D- дифференциальная передача по дифф.линиям(потенциальное код. – NRZ+манчестерский)
Код в USB – NRZI+8/10