История USB: USB 1.0,1.1,2.0, On-The-Go USB 1.0 +

 Известная на сегодняшний момент под названием USB 1.0 последовательная шина была разработана компанией Intel. Спецификации USB 1.0 были обнародованы в январе 1996 г.

USB 1.0 имел максимальный битрейт, равный 1,5 Мбит/с (низкая скорость- Low Speed), и поэтому не мог быть полезным для запоминающих устройств сверхбольшой емкости (например, жестких дисков). На нашем сайте happynet.com.ua  вы сможете для себя  найти подходящий модем, роутер.    Однако запоминающие устройства сверхбольшой емкости уже принципиальным образом поддерживались. Первыми используемыми устройствами были, например, принтер,
сканер, мышь и клавиатура.

USB1.1
с USB1.1 стало возможным достигнуть скорости передачи данных, равной 12 Мбит/с (полная скорость Full Speed).
USB 2.0

в 2000 г. была обнародована спецификация USB 2.0 с высокоскоростной передачей данных (480 Мбит/с), а также созданы предпосылки для того, чтобы USB стал более привлекателен для периферийных устройств, таких как принтер, жесткий диск, карты памяти и т. д.

USB 2.0 со скоростью передачи данных, большей в 40 раз, чем при высокоскоростном режиме, остался совместим с версиями USB 1 .X.
USB On-The-Go

Благодаря USB On-The-Go (OTG) оборудованные USB-устройства могут непосредственно сообщаться между собой. Поэтому от компьютера, который принимает на себя функцию хоста, можно отказаться. Два USB-устройства могут обмениваться сообщениями без хоста. Это имеет смысл при использовании цифровых камер с USB-разъемом для управления USB-принтерами, чтобы иметь возможность распечатать фотографии непосредственно на принтере, без подключения к компьютеру.

Wireless USB (беспроводной USB)

При этом расширении USB речь идет о беспроводном USB. Данная спецификация была выпущена в мае 2005 г. Она делает возможным беспроводную связь между USB-устройствами при полной скорости передачи данных максимум 480 Мбит/с.
Физический USB-контакт имеет в общей сложности 4 линии (рис. 2.1), две для электропитания (земля и +5 В) и две линии передачи данных (D-f и D-).

Потребление электроэнергии подключенного USB-устройства не должно превышать 100 мА, если USB-устройство не было сконфигурировано. Максимальное потребление электроэнергии при сконфигурированном USB- устройстве составляет 500 мА. Если потребуется более 100 мА, то этого должно потребовать USB-устройство. Устройства, которые снимают потребность в электроэнергии непосредственно через USB, снабжены опознавательным признаком bus powered (питаемый от шины). Само собой разумеется, что USB-устройства также могут быть оснащены своим собственным электропитанием. Такие устройства обладают признаком self powered (с собственным источником энергии).

Линии передачи данных (D+ и D-) рассчитаны для оптимизации скорости передачи данных. Отдельные состояния сигнала этих линий не стоит называть, т. к. они были бы важны только при разработке иЗВ^чипа.

Если USB-устройство подключается к иЗВ-контроллеру или извлекается, то линии передачи данных используются по технологии Plug-and-Play (доел, англ. включил и играй). Если линия передачи данных D+ подключенного USB-устройства для напряжения питания имеет сопротивление 1,5 кОм, то устройство в этом случае интегрируется в качестве полноскоростного или высокоскоростного устройства. Если устройство, напротив, обладает сопротивлением 1,5 кОм по D-, то тогда это низкоскоростное устройство.

Все USB 2.0-совместимые устройства при подключении в шину с полной скоростью (Full-Speed) определяются как USB 1.1. Только когда хост- контроллер обнаружит, что речь идет о приспособленном к USB 2.0 устройстве, происходит переключение скорости через хост.
Если оба канала передачи данных D+и D- остаются на низком уровне дольше 2,5 МКС, то тогда это состояние определяется как disconnect (разъединение), и устройство нужно отсоединить.

Длина и SB-кабеля не должна превышать 5 м. Если потребуется кабель большей длины, тогда на каждые 5 м нужно использовать хаб.
USB служит для подключения самых разных внешних приборов. Интерфейс RS232 можно встретить, например, у модемов, мыши и измерительных приборов.

Интерфейсы SPI и I2C служат преимущественно для внешнего сообщения микроконтроллера с другими периферийными микросхемами (узлами) и поэтому поддерживают лишь небольшие расстояния.

При последовательной передаче сообщение раскладывается снова на свои наименьшие составляющие. 1 байт, таким образом, снова распадается на 8 битов. Присоединяются и другие данные: так, например, начало и конец одной единицы информации, если подключенное устройство не otBe4aeT или если сообщение неполное.

Скорость передачи данных это указание частоты (Frequenz). Она вычисляется по формуле: f l/t, где t— плотность одного бита. У USB 1.1 и при режиме Full Speed скорость передачи данных составляет 12 Мбит/с. Продолжительность (времени) передачи одного бита таким образом равняется 1/12 X 10^ 83 НС. Что касается передающихся необработанных (исходных) данных, то скорость передачи данных в 12 Мбит/с не достигается. Эффективные значения USE 1.1 лежат между 6,5 и 9,5 Мбит/с, в зависимости от того, какой из типов передачи данных по USB используется для сообщения.

При USB-передаче применяется способ кодировки NRZI (Non Return to Zero Inverted, кодирование без возвращения к нулю с инверсией). В начале распознается логический О, а потом инвертируется актуальное состояние шины, а при 1 состояние остается неизменным. Чтобы осуществить хорошую синхронизацию на получателе с минимальными затратами, в действие вводится так называемый Bit StufFer (рис. 2.2): в шесть или более подряд следующих друг за другом битов со значением 1 в принудительном порядке вставляется логический для того чтобы получатель мог синхронизироваться.

Этот бит долнен быть вставлен также в том случае, если в потоке данных возникает бит со значением 0. Этот шаг обязателен для того, чтобы у получателя можно было распознать и снова удалить этот дополнительный бит.

Кроме того, для того чтобы в процессе передачи сообщения получить прочную длительную точную синхронизацию, перед каждым пакетом данных образуется синхронизационное поле с 8 битами.

в Интернете обычно USB обозначается как неизвестная последовательная шина. Разобраться в деталях с USB, протеканием процессов при протоколе и$В-передачи, дескрипторами, кодированием и декодированием данных, синхронизацией, скоростями передачи данных, необходимыми (а также и необязательными) драйверами на уровне операционной системы, со спецификациями OHCI, UHCI, EHCI или идентификатором производителя не очевидно для электронщика-любителя.

Вы можете оставить комментарий, или поставить трэкбек со своего сайта.

Нет комментариев

(Обязательно)
(Обязательно, не публикуется)

Админ не грустный, он завис.
Яндекс.Метрика beget