Устройства USB - функции и хабы

Возможности шины USB позволяют использовать ее дляподключения разнообразных устройств. Не касаясь "полез-ных" свойств ПУ, остановимся на их интерфейсной части,связанной с шиной USB. Все устройства должны поддержи-вать набор общих операций, перечисленных ниже.

^ Динамическое подключение и отключение. Эти события от-слеживаются хабом, который сообщает о них хост-контрол-леру и выполняет сброс подключенного устройства. Устрой-ство после сигнала сброса должно отзываться на нулевойадрес, при этом оно не сконфигурировано и не приостанов-лено. После назначения адреса, за которое отвечает хост-кон-троллер, устройство должно отзываться только на свой уни-кальный адрес.

Конфигурирование устройств, выполняемое хостом, являет-ся необходимым для их использования. Для конфигуриро-вания обычно используется информация, считанная изсамого устройства. Устройство может иметь множество ин-терфейсов, каждому из которых соответствует собственнаяконечная точка, представляющая хосту функцию устройства.Интерфейс в конфигурации может иметь альтернативныенаборы характеристик; смена наборов поддерживается про-токолом. Для поддержки адаптивных драйверов дескрипто-ры устройств и интерфейсов имеют поля класса, подклассаи протокола.

^ Передача данных возможна посредством одного из четырехтипов передач (см. выше). Для конечных точек, допускаю-щих разные типы передач, после конфигурирования досту-пен только один из них.

^ Управление энергопотреблением является весьма развитойфункцией USB. Для устройств, питающихся от шины, мощ-ность ограничена. Любое устройство при подключении недолжно потреблять от шины ток, превышающий 100 мА.Рабочий ток (не более 500 мА) заявляется в конфигурации,и если хаб не сможет обеспечить устройству заявленный ток,оно не конфигурируется и, следовательно, не может бытьиспользовано.

Устройство USB должно поддерживать приостановку(Suspended Mode), в котором его потребляемый ток не пре-вышает 500 мкА. Устройство должно автоматически приос-танавливаться при прекращении активности шины.

Возможность удаленного пробуждения (Remote Wakeup) по-зволяет приостановленному устройству подать сигнал хост-компьютеру, который тоже может находиться в приостанов-ленном состоянии. Возможность удаленного пробужденияописывается в конфигурации устройства. При конфигури-ровании эта функция может быть запрещена.

Хаб в USB выполняет коммутацию сигналов и выдачу пи-тающего напряжения, а также отслеживает состояние под-ключенных к нему устройств, уведомляя хост об изменени-ях. Хаб состоит из двух частей - контроллера (Hub Controller) и повторителя (Hub Repeater). Повторитель представляетсобой управляемый ключ, соединяющий выходной порт совходным. Он имеет средства поддержки сброса и приоста-новки передачи сигналов. Контроллер содержит регистры длявзаимодействия с хостом. Доступ к регистрам осуществля-ется по специфическим командам обращения к хабу. Коман-ды позволяют конфигурировать хаб, управлять нисходящи-ми портами и наблюдать их состояние.

^ Нисходящие (Downstream) порты хабов могут находиться вследующих состояниях:

^ Powered (^(питание отключено) - на порт не подаетсяпитание (возможно только для хабов, коммутирующих питание). Выходные буферы переводятся в высокоимпе-дансное состояние, входные сигналы игнорируются.

^ Disconnected (отсоединен) - порт не передает сигналы нив одном направлении, но способен обнаружить подключе-ние устройства (по отсутствию состояния SEO в течение2,5 мкс). Тогда порт переходит в состояние Disabled, а поуровням входных сигналов {DiffO или Diff1 в состоянии Idle) он определяет скорость подключенного устройства.

s^ Disabled (запрещен) - порт передает только сигнал сбро-са (по команде от контроллера), сигналы от порта (кро-ме обнаружения отключения) не воспринимаются. Пообнаружении отключения (2,5 мкс состояния SEO) портпереходит в состояние Disconnect, а если отключение об-наружено "спящим" хабом, контроллеру будет послансигнал Resume.

ш Enabled (разрешен) - порт передает сигналы в обоих на-правлениях. По команде контроллера или по обнаруже-нии ошибки кадра порт переходит в состояние Disabled, а по обнаружении отключения - в состояние Disconnect.

^ Suspended (приостановлен) - порт передает сигнал пере-вода в состояние останова ("спящий" режим). Если хабнаходится в активном состоянии, сигналы через порт непропускаются ни в одном направлении. Однако "спящий"хаб воспринимает сигналы смены состояния незапрещен-ных портов, подавая "пробуждающие" сигналы от акти-визировавшегося устройства даже через цепочку "спя-щих" хабов.

Состояние каждого порта идентифицируется контроллеромхаба с помощью отдельных регистров. Имеется общий ре-гистр, биты которого отражают факт изменения состояниякаждого порта (фиксируемый во время EOF). Это позволяетхост-контроллеру быстро узнать состояние хаба, а в случаеобнаружения изменений специальными транзакциями уточ-нить состояние.

Дата добавления: 2014-01-05