Usb 2.0

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE PUEBLA[pic 1]

ORGANISMO PÚBLICO DESCENTRALIZADO DEL ESTADO DE PUEBLA

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INGENIERÍA MECTRÓNICA

PROGRAMACION DE PERIFERICOS

ESPECIFICACIONES DEL USB 2.0

DOCENTE:

MTRA. NORMA ANGELICA SERRANO DE ITA.

PRESENTA:

ALMONTE MARINEZ MARIA DEL CARMEN

FECHA:

ABRIL 1,2015

Contenido

Introducción        

Desarrollo        

Velocidad de Datos        

Especificación        

Arquitectura        

USB es un bus        

Host es Maestro        

Flujo de datos        

Paquetes        

Formatos de paquetes        

Estados Línea        

Tipos de flujo de datos        

Introducción

El Universal Serial Bus (USB) es una especificación desarrollada por Compaq, Intel, Microsoft y NEC, se unió más tarde por Hewlett-Packard, Lucent y Philips. Estas sociedades que componen el USB Implementers Forum, Inc. como una corporación sin fines de lucro para publicar las especificaciones y organizar un mayor desarrollo en USB.

El objetivo de la USB-IF era encontrar una solución a la mezcla de métodos de conexión a la PC, en uso en ese momento. Tuvimos puertos serie, puertos paralelos, conexiones para teclado y ratón, puertos de joystick, puertos midi y así sucesivamente. Y ninguna de ellas cumplía los requisitos básicos de plug-and-play. Además muchos de estos puertos hicieron uso de un grupo limitado de los recursos del PC, tales como interrupciones de hardware y canales DMA.

Así que el USB fue desarrollado como un nuevo medio para conectar un gran número de dispositivos a la PC, y, finalmente, para reemplazar a los puertos "legacy". Fue diseñado para que no requieren recursos específicos de interrupción o DMA, y también de ser "hot-pluggable". Era importante que no se requeriría ningún usuario-conocimiento especial para instalar un nuevo dispositivo, y todos los dispositivos sería distinguible del resto de los dispositivos, de manera que el software del controlador adecuado siempre se utilizó de forma automática

 Desarrollo

Velocidad de Datos

La especificación USB define tres velocidades de datos, que se muestra a la derecha. Estas velocidades son las tasas de reloj fundamentales del sistema, y como tal no representan posible rendimiento, que siempre será menor como resultado de los gastos generales de protocolo.

Low Speed

Esto fue pensada para, dispositivos de baja velocidad de datos económicos como los ratones. El cable cautivo baja velocidad es más delgado y más flexible que la requerida para la velocidad completa y alta.

Full Speed

Esto se especificó originalmente para todos los demás dispositivos.

High Speed

Las adiciones de alta velocidad para la especificación se introdujeron en USB 2.0 como una respuesta a la mayor velocidad de Firewire.

Especificación

La especificación actual es 'especificación Universal Serial Bus, Revisión 2'. Esto se puede obtener de forma gratuita en el sitio web USB-IF. Tenga en cuenta que esta especificación sustituye a los 1.0 y 1.1 Especificaciones anteriores, que deben seguir siendo usadas. La especificación Revision 2.0 cubre las tres velocidades de datos, y mantiene la compatibilidad hacia atrás. USB 2.0 no significa alta velocidad.

Arquitectura

El USB se basa en el llamado topología de estrella en niveles "en el que hay un controlador de host única y hasta 127 dispositivos de los esclavos". El controlador de host está conectado a un concentrador, integrado en el PC, que permite un número de puntos de fijación (a menudo denominado vagamente como puertos). Un concentrador adicional puede ser conectado a cada uno de estos puntos de fijación, y así sucesivamente. Sin embargo, hay limitaciones en esta expansión.

Como se indicó anteriormente un máximo de 127 dispositivos (incluyendo hubs) puede estar conectado. Esto es porque el campo de dirección en un paquete es de 7 bits de largo, y la dirección 0 no puede ser utilizado, ya que tiene un significado especial. (En la mayoría de los sistemas de bus estaría funcionando sin ancho de banda, u otros recursos, mucho antes de que se llegó a los 127 dispositivos.)

Un dispositivo puede ser conectado a un hub, hub y que puede ser conectado a otro hub y así sucesivamente. Sin embargo, el número máximo de niveles permitido es de seis.

La longitud de cualquier cable está limitada a 5 metros. Esta limitación se expresa en el pliego de condiciones en términos de retrasos de cables, etc, pero a 5 metros se puede tomar como la consecuencia práctica de la especificación. Esto significa que un dispositivo no puede estar más de 30 metros de la PC, e incluso lograr que involucrará 5 hubs externos, de los cuales al menos 2 tendrá que ser autoalimentado.

Así que el USB está pensado como un bus para los dispositivos cerca de la PC. Para aplicaciones que requieren distancia desde el PC, se necesita otra forma de conexión, tales como Ethernet.

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USB es un bus

Imagen de una configuración de enchufado hubs y dispositivos como el de la derecha. Lo que tenemos que recordar es que, en cualquier punto en el tiempo, sólo el anfitrión o un dispositivo pueden estar transmitiendo a la vez.

Cuando el anfitrión está transmitiendo un paquete de datos, se envía a cada dispositivo conectado a un puerto activado. Viaja hacia abajo a través de cada centro de operaciones en la cadena que resincroniza las transiciones de datos, ya que la transmite. Sólo un dispositivo, al que se atendió, en realidad acepta los datos. (Todos los otros reciben, pero la dirección está mal para ellos.)

Un dispositivo a la vez es capaz de transmitir al host, en respuesta a una solicitud directa desde el host. Cada centro se repite todos los datos que recibe de un dispositivo más bajo en un sólo sentido ascendente.

Puertos dirección aguas abajo sólo se activan una vez que el dispositivo conectado a ellos se dirige, salvo que otro puerto a la vez puede restablecer un dispositivo para hacer frente a 0 y luego fijó su domicilio en un valor único.

Host es Maestro

Todas las comunicaciones en este bus son iniciadas por el anfitrión.Esto significa, por ejemplo, que no puede haber comunicación directa entre dispositivos USB.

Un dispositivo no puede iniciar una transferencia, pero debe esperar que se le pregunte para transferir datos por el anfitrión. La única excepción a esto es cuando un dispositivo se ha puesto en 'suspender' (un estado de baja energía) por el anfitrión entonces el dispositivo puede ser señal de una "activación remota '

Tipos de Controlador de host

Hay tres tipos comúnmente encontrados de controlador de host USB, cada uno con su propia historia y características.

OHCI (Open Host Controller Interface)

Compaq, Microsoft y National Semiconductors cooperaron para producir esta especificación estándar de controlador de host para USB 1.0 y USB 1.1. Se trata de una versión orientada a hardware más de UHCI. Baja velocidad y velocidad máxima.

UHCI (Universal Host Controller Interface)

Más versión de software orientado de Intel de un controlador para USB 1.0 y USB 1.1.Requiere una licencia de Intel. Baja velocidad y velocidad máxima.

EHCI (Host Controller Interface ampliada)

Cuando USB 2.0 apareció con su nueva funcionalidad de alta velocidad, el USB-IF insistió en la existencia de una única especificación de controlador de host, para mantener los costos de desarrollo dispositivo hacia abajo. El EHCI maneja transferencias de alta velocidad, y las manos fuera de las transferencias bajas y toda velocidad para cualquiera OHCI o UHCI controladores complementarios.

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