1.2.2. Протокол передачи данных
Все обмены (транзакции) с устройствами USB состоят из 2-3 пакетов. Каждая транзакция начинается по инициативе контроллера, который посылает специальный пакет – маркер (token packet).
Этот пакет описывает тип и направление передачи, адрес устройства USB и номер конечной точки.
Каждое устройство на шине USB, при подключении получает свой уникальный адрес. Логически устройство представляется собой набор независимых конечных точек (endpoint), с которыми хост контроллер обменивается информацией. Каждая конечная точка имеет свой номер и описывается следующими параметрами:
Требуемая частота и задержки (кадр)
Требуемая полоса пропускания канала
максимальный размер пакетов
тип передачи
направление передачи
Каждое устройство обязательно имеет конечную точку с номером “0”.
Эта точка используется для инициализации устройства и управления его состояния. Кроме нулевой точки устройства ф-ции могут иметь дополнительные точки, собственно и реализующимися полезными данными.
Низкоскоростные устройства могут иметь до 2-х дополнительных точек.
Высокоскоростные до 15.
В каждой транзакции возможен обмен только между конечной тоской и хостом.
Адресуемое маркером устройство распознает свой адрес и готовится к обмену. Источник данных определенным маркером передает пакет данных или уведомление о их отсутствии. После успешного приема пакета приемник данных посылает пакет квитирования.
Вывод данных
Ввод данных
Хост контроллер организует обмен с устройствами по плану распределения ресурсов. Контроллер циклически с периодом 1мс, а в режиме HS 125мкс формирует кадры (фреймы), к которым укладываются все транзакции. Каждый кадр начинается с посылки сигнала SOF (start оf Frame), который является синхронизующим сигналом для всех устройств, включая хаб. В конце кадра выделяется интервал времени с сигналом EOF (end of frame) на время которого хабы запрещают передачу к хост контроллеру.
Для обнаружения ошибок каждый пакет имеет поля CRC (control redundancy chedsum), позволяющее обнаруживать все одиночные и двойные битовые ошибки. В случае обнаружения ошибки контроллер автоматически повторяет передачу до 3 раз. Если повтор безуспешен, то клиентское ПО выдает сообщение об ошибке.
1.2.3. Типы передачи данных
Физический интерфейс.
2 витые пары
- +5V und GND
- Data +\- (LS, FS, HS)
Протокол передачи.
Ведущее (master) устройство – хост-контроллер
Ведомое устройство (slave) – все остальные.
Имеет endpoint
(номер)
Логика работы.
2 типа передач
- message (служебные сообщения)
- pipe (канал передачи данных)
Модель передачи данных.
Передача состоит из фреймов (кадров)
Каждый кадр – 2-3 пакета
Начало кадра - SOF
Конец Кадра – EOF
Архитектура USB допускает 4 базовых типа передачи данных.