Формат пакета:
Передача каждого байта начинается со старт бита сигнализирующего приемнику о начале посылки, за которым следуют, биты данных и возможно вид паритета (вид четности)
Завершает посылку стоп-бит, гарантирующий паузу между посылками. Старт-бит следующего байта (слова) посылается в любой момент после стоп-бита
Старт-бит имеет всегда значение логического нуля, что позволяет синхронизовать, приемник по сигналу от передатчика.
Внутренний генератор синхронизации приемника использует счетчик делителя опорной частоты, обнуляемой в момент приема в начало старт бита. Этот счетчик генерирует внутренний строб приемника, по которым приемник фиксирует последующие принимаемые биты.
Используя кодирование без возврата к нулю.
NRZ – Non-return to zero
ЗЫ: Если распределяется контроль четности, то после посылки бит данных, передается контрольный бит (P). Этот бит дополняет количество единичных бит данных до четного или нечетного, в зависимости от принятого соглашения.
Для асинхронного режима прият ряд стандартных скоростей обмена (от 5 до 115 тысяч 200 бит/сек)
В бодахпринято измерять частоту измерение состояния линий, поэтому иногда в место “1” измерения бит\в сек, используют бод.
1.2. Последовательная шина usb (Universal serial bus)
В последовательных шинахнет отдельных линий для данных адреса и управления. Все эти функции приходится выполнять, пользуясь одной или 2-мя парами сигнальных проводов, используя мультиплексирование.
В связи с этим данные по последовательной шине передаются в виде последовательных пакетов. Причем пакет пересылают целиком, а синхронизация в случае асинхронного протокола передачи, осуществляется по стар и стоп битам.
USBориентирована на периферийные устройства, подключаемые к ПК.
Она поддерживает подключение до 127 устройств. При этом допускается коммутация, а также включение и выключение USBустройств, при работающей системе. Есть поддержкаPlug-and-Play(PnP).
Plug-and-Play (PnP) – автоматическое конфигурирование и выделение ресурсов системы при включении и выключенииPnPустройства (автоматическое выделение адресного пространства, каналовDMAи линий запросов прерыванийIRQ)
Все передачи через USBуправляются централизованно, с помощью ЦПУ. А ПК находится в корне древовидной структуре шины.
Версии USB:
- 1.0 была опубликована в 1996г, поддерживала режим работы LS.
- 1.1 (1998г) – FS,LS
- 2.0 (весна 2000г) – HS,Fs,LS
Режимы:
LS (loaf speed) – 1.5Mbps
FS (full speed) - 12Mbps
HS (high speed) – 480 Mbps
Это промышленный стандарт, который изначально был ориентирован на интеграцию с телефонией и устройства бытовой техники.
1.2.1. Организация шины usb
Подразумевает передачу данных между хост компьютерами и периферийными устройствами. Устройствами могут являться хабы, функции и их комбинации.
Устройство хабобеспечивает подключения устроив к шине.
Устройство ф-цияреализует подключение периферийных устройств.
Комбинированное устройствоможет содержать хаб для подключения к нему других хабов или устройств. Работой всей системойUSBуправляет хост-контроллер, являющийся программно-аппаратной подсистемой хост-компьютера.
Шина позволяет подключать, конфигурировать, использовать и отключать устройство во время работы хоста и самих устройств.
Шина USBявляется хост-центрической.Единственным ведущимустройством, которое управляет обменом, является компьютер. А все присоединенные периферийные устройства, исключительно ведомые.
Физическая топология шины USB,многоярусная звезда, имеющая древовидную топологию (структуру). Ее вершиной является хост-контроллер, объединенный с корневым хабом (roothub), как правило, 2-х портовым.
Каждый ярус этой звезды собой физически представляет топологию шины.
Хаб является устройством разветвителя, он может являться и источником питания для подключенных к нему устройств. К каждому порту хабу может непосредственно подключаться периферийное устройство или промежуточный хаб.
Шина допускает до 5 уровней каскадирования хабов, несчитан корневого.
Каждый промежуточный хаб имеет несколько нисходящих (downstream) портов для подключения периферийных устройств или ниже расположенных хабов в один восходящий порт, для подключения к корневому хабу или нисходящего к порту вышестоящего хаба.
Логическая топология USB просто звезда. Для хост-контроллера хабы создают иллюзию непосредственного подключения каждого устройства. В отличие от шины расширения, где к устройствам обращаются по физическим адресам памяти, портам ввода\вывода, прерывания и каналомDMA, взаимодействий приложений с устройствамиUSBвыполняется только через программный интерфейс (драйверUSB-контроллера).
Физический кабель USBсодержит одну витую пару симпиденсом (волновое сопротивление)90ОМ, для сигнальных линий (экранированная) и одну витую пару для подачи питания и заземления (неэкранированная), например питание +5В. Допустимая длина сегмента для экранированного кабеля 5 метров, для неэкранированного кабеля 3м
Обозначение разъема USB.
В стандарте определена гнезда и вилки 2-х типов (А и Б)