USB. Uniwersalny interfejs szeregowy, Dokumenty(1)

[ Pobierz całość w formacie PDF ]
IDZ DO
PRZYK£ADOW
USB. Uniwersalny
SPIS TREŒCI
interfejs szeregowy
KATALOG KSI¥¯EK
Autor: Wojciech Mielczarek
ISBN: 83-246-0142-2
Format: B5, stron: 128
KATALOG ONLINE
ZAMÓW DRUKOWANY KATALOG
TWÓJ KOSZYK
Kompletny opis architektury systemu komputerowego
opartego na z³¹czu Universal Serial Bus
• Charakterystyka systemu i protoko³u transmisji danych
Metody kontrolowania urz¹dzeñ USB
Klasy urz¹dzeñ USB
Z³¹cze USB (Universal Serial Bus) szybko sta³o siê jednym z podstawowych
standardów komunikacyjnych w systemach komputerowych, zastêpuj¹c wiele
dotychczas stosowanych portów. Dziêki kilku typom transferu danych i szybkoœci
transmisji umo¿liwia przy³¹czenie ró¿nych urz¹dzeñ peryferyjnych. Poprzez USB
pod³¹cza siê miêdzy innymi drukarki, skanery, aparaty cyfrowe, klawiatury oraz myszy.
Wykrywanie i konfiguracja urz¹dzenia USB oraz instalacja sterownika odbywa siê
automatycznie, co bardzo u³atwia korzystanie z osprzêtu zgodnego z tym standardem.
Niestety, ³atwoœæ obs³ugi urz¹dzeñ USB nie idzie w parze z prostot¹ samego interfejsu.
Mechanizmy komunikacyjne USB s¹ skomplikowane, a wykonywanie uk³adów
interfejsów dla urz¹dzeñ USB oraz pisanie sterowników urz¹dzeñ dla kontrolera
systemu to trudne zadania.
Ksi¹¿ka „USB. Uniwersalny interfejs szeregowy” to omówienie architektury Universal
Serial Bus. Przeznaczona jest dla osób, które chc¹ zmierzyæ siê z takim wyzwaniem lub
po prostu s¹ zainteresowane tym, co „w komputerze piszczy”. Opisany jest tu standard
USB 1.1 oraz jego rozszerzenia wprowadzone w wersji 2.0, omówione s¹ mechanizmy
komunikacyjne zastosowane w USB oraz specyfika klas urz¹dzeñ USB. Poznasz te¿
protokó³ transmisji danych przez z³¹cze USB, nauczysz siê kontrolowaæ urz¹dzenia
za pomoc¹ rozkazów standardowych oraz dowiesz siê, jak tworzyæ oprogramowanie
obs³uguj¹ce port USB.
Model komunikacyjny interfejsu USB
Transmisja danych i wykrywanie b³êdów
Deskryptory urz¹dzeñ USB
Wykrywanie pod³¹czonych urz¹dzeñ
Standardowe rozkazy protoko³u USB
Zasilanie urz¹dzeñ
Klasy urz¹dzeñ USB
Jeœli chcesz wiedzieæ, jak dzia³a interfejs USB i jak mo¿na go wykorzystaæ — koniecznie
przeczytaj tê ksi¹¿kê.
DODAJ DO KOSZYKA
CENNIK I INFORMACJE
ZAMÓW INFORMACJE
ONOWOŒCIACH
ZAMÓW CENNIK
CZYTELNIA
FRAGMENTY KSI¥¯EK ONLINE
Wydawnictwo Helion
ul. Chopina 6
44-100 Gliwice
tel. (32)230-98-63
e-mail: helion@helion.pl
Spis treści
Wstęp .............................................................................................. 7
Rozdział 1. Charakterystyka systemu USB .......................................................... 9
1.1. Podstawowe właściwości interfejsu USB .............................................................. 10
„Gorące” podłączenie ............................................................................................ 10
Jeden typ złącza ..................................................................................................... 10
Duża liczba podłączanych urządzeń ...................................................................... 10
Różne szybkości transmisji ................................................................................... 10
Zasilanie ................................................................................................................ 11
Protokół komunikacyjny, detekcja błędów ............................................................ 11
Transfery USB ....................................................................................................... 11
Zasoby systemowe wymagane przez USB ............................................................ 11
Koszt ..................................................................................................................... 11
1.2. Środowisko sygnałowe i fizyczne interfejsu USB ................................................. 12
Wykrywanie podłączenia lub odłączenia urządzenia ............................................ 14
Kodowanie bitów w systemie USB ....................................................................... 15
Środowisko fizyczne ............................................................................................. 16
1.3. Ramki i mikroramki .............................................................................................. 17
1.4. Model komunikacyjny ........................................................................................... 18
Elementy programowe USB po stronie hosta ........................................................ 19
Elementy sprzętowe USB po stronie hosta ............................................................ 20
Elementy programowe USB po stronie urządzenia ............................................... 21
Elementy sprzętowe po stronie urządzenia ............................................................ 21
1.5. Transfery USB ....................................................................................................... 22
1.6. Zarządzanie magistralą USB ................................................................................. 24
1.7. Stany urządzenia USB ........................................................................................... 26
1.8. Hub w systemie USB ............................................................................................. 28
Rozdział 2. Protokół komunikacyjny .................................................................. 31
2.1. Pakiety w systemie USB ........................................................................................ 31
Pakiet preambuły ................................................................................................... 34
2.2. Transakcje USB ..................................................................................................... 35
Transakcje przerwaniowe (interrupt transactions) ................................................. 36
Transakcje masowe (bulk transactions) ................................................................. 36
  4
USB. Uniwersalny interfejs szeregowy
Transakcje izochroniczne (isochronous transactions) ............................................ 37
Transakcje kontrolne (control transactions) .......................................................... 39
2.3. Wykrywanie błędów i kontrola transmisji ............................................................. 41
Kontrola poprawności pakietów ............................................................................ 41
Ograniczenie czasowe oczekiwania na odpowiedź ............................................... 42
Przełączanie pakietów danych ............................................................................... 43
Praca normalna — synchronizacja nadawcy i odbiorcy ........................................ 44
Praca zakłócona — utrata synchronizacji nadawcy i odbiorcy
i odtworzenie synchronizacji .............................................................................. 44
Rozdział 3. Deskryptory w urządzeniach USB ..................................................... 47
3.1. Deskryptory w urządzeniach zgodnych z USB 1.x ................................................ 48
3.2. Deskryptory w urządzeniach zgodnych z USB 2.0 ................................................ 52
Rozdział 4. Wykrywanie i enumeracja urządzenia w systemie USB ..................... 55
4.1. Procedura enumeracji ............................................................................................ 55
4.2. Przełączanie segmentu USB na wysoką szybkość ................................................. 57
Rozdział 5. Kontrola urządzenia USB za pośrednictwem rozkazów standardowych ... 59
5.1. Etapy transferu kontrolnego .................................................................................. 60
Przekazanie rozkazu (Setup Stage) ........................................................................ 60
Przekazanie danych (Data Stage) .......................................................................... 61
Przekazanie statusu (Status Stage) ........................................................................ 62
5.2. Standardowe rozkazy USB .................................................................................... 62
Rozdział 6. Zasilanie urządzeń w systemie USB ................................................. 71
6.1. Dystrybucja zasilania w USB ................................................................................ 71
Hub zasilany z magistrali USB podłączony do portu o obciążalności 500 mA ..... 71
Hub z zasilaniem hybrydowym ............................................................................. 72
Hub całkowicie zasilany z zasilacza własnego ...................................................... 72
6.2. Zarządzanie zasilaniem w systemie USB .............................................................. 73
Urządzenie w stanie zawieszenia ........................................................................... 74
Wznowienie normalnej pracy urządzenia .............................................................. 74
Rozdział 7. Konfiguracja huba ........................................................................... 77
7.1. Deskryptor klasy hub ............................................................................................. 77
7.2. Charakterystyczne punkty końcowe i obsługa huba .............................................. 80
Zanik zasilania lub przeciążenie prądowe huba ..................................................... 81
Zmiana na porcie dolnym ...................................................................................... 83
Rozdział 8. Klasy urządzeń USB ........................................................................ 87
8.1. Klasa audio ............................................................................................................ 89
8.2. Klasa HID .............................................................................................................. 90
Rozkazy specyficzne dla klasy HID ...................................................................... 93
Interfejs inicjalizacyjny w urządzeniach klasy HID .............................................. 96
Rozdział 9. Oprogramowanie USB w hoście ....................................................... 97
9.1. Komponenty programowe USB ............................................................................. 99
Sterownik urządzenia ............................................................................................ 99
Sterownik USB .................................................................................................... 100
Sterownik host kontrolera .................................................................................... 100
Spis treści
5
9.2. Zarządzanie konfiguracją ..................................................................................... 101
Nadzór zasilania .................................................................................................. 101
Monitorowanie i przydział pasma ....................................................................... 102
9.3. Zarządzanie magistralą ........................................................................................ 103
9.4. Zarządzanie transferem danych ........................................................................... 103
Rozdział 10. Szczególne przypadki komunikacji w systemie USB 2.0 ................. 105
10.1. Protokół PING-NYET ....................................................................................... 105
10.2. Transakcja SPLIT .............................................................................................. 106
10.3. Komunikacja z szerokopasmowym punktem izochronicznym .......................... 107
10.4. Kodowanie pakietów wprowadzonych w USB 2.0 ............................................ 108
Rozdział 11. Interfejs USB w urządzeniach ........................................................ 111
Rozdział 12. Suplement On-The-Go do specyfikacji USB 2.0 .............................. 115
12.1. Właściwości mechaniczne i elektryczne łącza OTG .......................................... 116
12.2. Protokół SRP ..................................................................................................... 118
Warunki początkowe ......................................................................................... 119
Pulsowanie na linii danych ................................................................................ 119
Czas trwania SRP .............................................................................................. 120
Odpowiedź urządzenia A na SRP ...................................................................... 120
12.3. Protokół HNP .................................................................................................... 120
Deskryptor OTG ................................................................................................ 121
Literatura ..................................................................................... 123
Skorowidz ..................................................................................... 125
Rozdział 3.
Deskryptory
w urządzeniach USB
W systemie USB możliwa jest komunikacja z urządzeniami o różnych właściwościach
komunikacyjnych, przy czym właściwości komunikacyjne poszczególnych urządzeń
muszą być znane hostowi zarządzającemu pracą systemu. Dlatego też w każdym
urządzeniu USB znajduje się pełna informacja o sposobie komunikacji z urządzeniem
udostępniana podczas procesu enumeracji. Informacja ta przechowywana jest w de-
skryptorach, które są tablicami o ściśle określonej strukturze. Deskryptory urządzenia
USB tworzą hierarchiczną strukturę, na której wierzchołku znajduje się deskryptor
urządzenia, jak to przedstawiono na rysunku 3.1.
Rysunek 3.1.
Hierarchiczna
struktura deskryptorów
w urządzeniu USB
  [ Pobierz całość w formacie PDF ]

  • zanotowane.pl
  • doc.pisz.pl
  • pdf.pisz.pl
  • emaginacja.xlx.pl

    •