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;
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.