USB rozhraní aneb Jak to funguje Vypracoval: Vladimír Paločko Pro předmět: Periferní zařízení (X36PZA) 24.3.2008

USB zařízení Hub (rozbočovač) – umožňují připojení více zařízení k jednomu USB portu - může být maximálně na 6 úrovni Skládá se: - řadič hubu (controller) - opakovač (repeater) - převaděč transakcí (transaction translator)‏

USB zařízení Koncové zařízení (function) - přijímá/vysílá data - přijímá/vysílá řídicí signály - může implementovat vnořený hub - může být maximálně na 7 úrovni

USB zařízení

Sběrnice USB signálová integrita – diferenciální vysílače, přijímače, stínění CRC pro řídící a datová pole detekce připojení/odpojení zařízení na systémové úrovni samoopravné prvky v protokolu řízení toku datových proudů – izochronnost, hw řízené buffery roury zajišťují nezávislost zařízení a jejich datových přenosů

Připojení/odpojení zařízení inventarizace sběrnice (enumeration)‏ každý hub má status bit pro každý port pokud zjistí nové zařízení, povolí port a naváže komunikaci pomocí řídící roury (default control pipe) hostitel přiřadí zařízení unikátní adresu a zjistí zdali jde o function či hub pro hub se procedura opakuje rekurzivně, o připojení function se informuje řídicí sw při odpojení zakázání portu a info hostiteli

Přenos dat datové přenosy řídí host controller přenos začíná vysláním token paketu Token paket obsahuje: - typ přenosu - směr přenosu - adresu zařízení - číslo koncového bodu (endpoint)‏ poté následuje datový paket potvrzení a konec přenosu zajišťuje handshake paket

Datová cesta cesta mezi hostitelským a koncovým zařízením nazývá se roura (pipe)‏ Typy rour: - datový proud (stream) - pro zprávy (messages)‏ Parametry roury: šířka přenosového pásma (bandwidth), typ přenosu, charakteristika koncového bodu, směr a velikost bufferu

Typy datových toků řídicí přenosy (control) – konfigurace zařízení po připojení hromadné přenosy (bulk) – přenos dat přerušovací přenosy (interrupt) – asynchronní události, požadavek na co nejrychlejší doručení izochronní přenosy (isochronous) – real time přenosy, přesnou šířku pásma i zpoždění, např. audiokonference

Datový tok

USB zařízení - vrstvy Implementačně má 4 části: - USB zařízení - klientský software - sw USB systému - hostitelský řadič

Koncové body jednoznačně identifikovatelná část zařízení je jich několik v každém koncovém zařízení mají hodnoty 0-15 každé zařízení musí mít endpoint 0 číslo endpointu + směr komunikace = jednoznačné určení v rámci sběrnice mimo 0 jsou endpointy po připojení v nedefinovaném stavu a musí být nakonfigurovány pro použití low speed zařízení mají max 4 endpointy

Koncové body Charakteristiky endpointu: frekvence a latence přístupů ke sběrnici šířka přenosového pásma číslo koncového bodu chování obsluhy chyb maximální velikost paketu, kterou je schopen endpoint přijmout nebo odeslat typ přenosu směr přenosu

Zdroje Server http://www.hw.cz Články: USB rozhraní 1. díl USB rozhraní 2. díl Typy a formáty rozhraní Server http://fit.vutbr.cz Dokument: Universal serial bus