Структура и взаимодействие системы USB

Тема 15 Последовательная шина USB (Universal Serial Bus)

Выбор параметров АЦП.

Метод дискретизации при преобразовании аналогового сигнала в дискретный влияет на количество информации, которую необходимо хранить или перерабатывать на ПК. Для выбора шага дискретизации или чатоты дискретизации используют теорему Котельникова. Согласно этой теореме, если функция имеет ограниченный спектр частот, т.е. известна fmax, то частоту отсчета необходимо брать следующую: F0≥2fmax, то функция восстановления из подсчета без погрешности, если точным является дискретные отсчеты функции.

X(t)=Σx(k*Δt)*((sinWn(t-k Δt))/Wn(t- k Δt)),

где Δt – шаг дискретизации, Wn – угловая скорость, Wn=2Πfmax

Реальные сигналы с точностью не соответствуют с предлагаемой моделью восстановления. Поэтому возникают некоторые неопределенности расчета частоты опроса и погрешность при восстановлении, поэтому вводят коэффициент запаса, т.е. частоту F0=2fmax*K3, где К3=1,5-6

При квантовании по уровню возникает ошибка Величина которая зависит от принятого способа выбора уровня квантования.

1. Если приравнять дискретные значения отсчета Ui к ближайшему муньшему (большему) уроню, то в этом случае возникает погрешность = величине кванта.

2. Можно дискретный отсчет U2 приравнять к ближайшему уровню квантования: погрешность = величина кванта/2

Погрешность завичит от выбора способа.

1996г – USB 1.0

1998г - USB 1.1

2000г - USB 2.0

Универсальная последовательная шина – промышленный стандарт расширения архитектуры ПК.

Она ориентирована на интеграцию с телефонией и устройством бытовой электроники.

Особенности архитектуры шины:

1. предоставляет возможность легко расширять количество подключаемых ПУ

2. реализует различные виды обмена информацией

3. интерфейс стандартизован, что способствует быстрому внедрению

4. допускает динамическое подключение и отключение ПУ

5. обеспечивает самоконфигурирование, автоматическое распознавание подключаемых и отключаемых ПУ и связь с необходимыми драйверами

6. простота кабельных соединений

Максимальное кол-во подключ. ПУ – 127!

Взаимодействие

Обмен данными осуществляется между хост-комп. и ПУ, при этом контроллер USB распределяет пропускную способность шины и реализуется с помощью посылки специальных маркеров.

Хост-контроллер также отслеживает подключение, конфигурирование, работу и отключение устройств.

Устройства USB могут быть хабами или функциями. Хаб обеспечивает дополнительные точки подключения к шине USB. Устройства-функции – функции, которые реализует ПУ. Физическое соединение устройств осуществляется по топологии «многоярусная звезда»

На вершине – хост-контроллер или корневой хаб.

Контроллер USB – корневой хаб – входит в состав чип-сетов всех современных системных плат и имеет 2 точки подключения.

Функции-устройства, которые могут передавать либо принимать инфо- должны поддерживать интерфейс USB.

Каждое ПУ должно по запросу хост-контроллера выдавать конфигурационную инфо-, которая содержит сведения о возможности данного ус-ва и требования к ресурсам.

По этим данным хост выделяет ус-ву полосу в канале.

Хаб – кабельный концентратор, точки подключения которого являются портами.

В функции хаба входит:

- распознавать подкл/отключ ус-ва,

- управление питанием

С точки зрения взаимодейств. устройств система USB разделяется на 3 уровня с определенными правилами взаимодействия между этими уровнями.

хост физич. ус-во

уровень

Client SW

Function

USB Bus Interface

функций

USB Logical Device

USB System SW

уровень

ус-ва USB

USB Host Controller

уровень

интерфейса

шины USB

В соответствии с рисунком ус-во USB делится на 3 части: интерфейс, ус-во, функц. часть.

Аналогично делится хост. Каждая часть отвечает за определенную часть задач.

Дата добавления: 2013-12-12