Інтерфейс USB зараз є одним із перспективних інтерфейсів ПП і це
обумовлено його наступними особливостями:
1) відносно простими технічними рішеннями реалізовується периф
підсистеми різної конффігурації.
2) Відносно простими засобами забезпечується висока продуктивність
інтерфейсу.
3) Підтримка в реальному часі передачі відео даних.
4) Простота кабельної системи та підключень самоідентифікація ПП,
автоматичний звязок пристроїв із програмами драйверами.
5) Можливість динамічного підєднання і розєднання пристроїв без
виключенн живлення хост компютера.
Структуру периферійно підсистеми входять наступні компоненти:
1) фізичні пристрої USB – це пристрої на інтерфейсній шині які виконують
функції визначені кінцевим користувачем периферійної підсистеми.
2) Клієнстське програмне забезпечення, яке відповідає конкретному
пристроєві і виконується на хост компютері. Воно може бути складовою
частиною операційної системи або окремим програмним продуктом
3) системне USB програмне забеспечення. Забезпечую системну підтримку
USB і ця коспонента є незалежною від конкретниз фізичних пристроїв та
клієнтського програмного забезпечення.
4) USB хост контролер — це апаратні та програмні засоби для організації
взаємодії пристроїв периферійної підсистеми та хост компютера.
Стандартом передбачена електрична сумісність для чого визначено тип
електричних ліній та спосіб передачі електричних сигналів для цього
|
|
|
використовується диференційні сигнали із використанням двопровідної лінії
звязку із так званими сигналами D+ та D-. для живлення можуть
використовуватися напруги +5 Вольт та +3,3 Вольта. Відповідно
стандартизованим є 4 контактні зєднувачі які забезпечують можливість обміну
електричними сигналами та можуть передавати живлення від хост компютера
до пристроїв периферійної підсистеми. Це живлення обмежується за струмом
для різних технічних рішень. Величина струму може змінюватися. Переважно
це 50 міліампер. Сигнали на контактах зєдувачів розподіляються наступним
чином: 1 — напруга живлення, 2 — D-, 3 — D+, і контакт 4 — земля.
Для кодування використовується простий код NRZI, який передбачає
перемикання сигналу при кодуванні логічного нуля і відсутність при кодуванні
логічної одиниці. Взаємодія пристроїв визначається станом лінії звязку (станом
шини) та форматами повідомлень так званих пакетів до основних станів лінії
звязку можна віднести наступне: пауза на шині, сигнал старту тобто
переведення пристрою із стану спокою в стан готовності до роботи. Пристрій
підключений до шинию пристрій відєднаний від шини. Обнулення пристрою.
|
|
|
Початок пакету. Передача пакету диференційними сигналами нуля та одиниці.
Закінчеення повідомлення.
Кожен із пристроїв є так званою кінцевою точкою яка має свій код.
Кінцеві точки крім номеру описуються наступними параметрами: частотою
доступу до шини і допустимими затримками обслуговування; необхідною
частотною полосою лінії звязку; Вимогами до опрацювання помилок приобміні
інормації; максимальними розмірами інформаційних пакетів що передаються та
приймаються; типом обміну форматами повідомлення; напрямом обміну
інформацією. Відповідно архітектура USB передбачає 4 базових типи передачі
інформації: керовані передачі; постійні передачі; переривання; неперервні
передачі в реальному часі. Всі транзакції по USB включають три пакети. Кожна
транзакція планується та поинається за ініціативою хост контролера який
формує так званий пакет-маркер. Він визначає тип та напрямок передачі, адресу
пристрою і номер кінцевої точки. Кожній транзакції можливий обмін тільки між адресованим пристроєм або його кігцевою точкою та хост-контролером.
Пристрій до якого звертається хост контролер пакетом-маркером розпізнає
свою адресу після цього пристрій-передавач передає по лінії звязку дані або
|
|
|
передає інформацію що у нього відсутні дані. Після успішного приймання
даних приймач передає передавачу стандартизований пакет підтвердження. Між пакетами можуть бути регламентовані паузи коли або хост контролер або
пристрій знаходяться в режимі очікування. Кожний тип передачі визначається
своїми стандартизованими форматами пакетів. Алгоритми взаємодії є відносно
простими що забезпечує відносну простоту та низьку вартість програмних
засобів при достатньо високій продуктивності та широких функціональних
можливостях.
Fire Ware (IEEE-1394)
цей інтерфейс розроблений для побудови високо продуктивних
периферійних підсистем в першу чергу для побутових пристроїв. Розроблявся
паралельно з USB, має дещо спільного однак вони мають суттєві відмінності.
Це послідовний напів дуплексний асинхронний інтерфейс із змішаним
способом зєднання компонентів. Основними компонентами цього інтерфейсу є
хост-контролер який є складовою частиною хост-компютера, пристрої із
інтерфейними адаптерами, кабелі із стандартизованими зєднувачами, HUB
відсутній. ПП може мати до 63 пристроїв. Основна особливість — Ппідсистема
|
|
|
має розподілені засоби управління, управління Ппідсистемою може відбуватися
як хост контролером так і інтерфейсними адаптерами, які можуть реалізовувати
взаємодію один з одним. Ця особливість є досить вагомою для багатьох
побутових пристроїв. Номінальна швидкість обміну 400 Мбіт/секунду.
Основними перевагами цього інтерфейсу є простота встановлення та
використання. Багатозадачність реалізована. Висока продуктивність.
Лекція 8
MIL-1553B (пмк)
послідовний мультиплексний канал
цей інтерфейс розроблений для побудови спеціалізованих завадостійких периферійних підсистем. Це мгістральний послідовний напів дуплексний асинхронний інтерфейс.
Забезпечує взаємодію між контролером К який є складовою частиною компютера та до 31 периферійного пристрою який для даного інтерфейсу отримали назву кінцевих пристроїв.
Контролер забезпечує загальне управління периферійною підсистемою. Кінцевий пристрій приймає та виконує адресований йому канди від контролера, реалізовує та контролює процесс обміну інформацією, викнує самоконтроль і передає інформацію про свій стан до контролера. Кінцеві пристрої і контролер взаємодіють через магістраль яка є скруткою із двох провідників із хвильовим опором біля 75 ОМ. Скрутка провідників узгоджується з обох
кінців резистором величиною 75 Ом для мінімізаційї втрат при передачі електричних сигналів через лінію звязку екран один із провідників та узгоджуючі резистори на обох кінцях магістралі заземлюються. Контролер та усі кінцеві пристрої підєднуються до магістралі короткими відведеннями із використанням трансформаторів імпульсних. Це забезпечує гальванічну розвязку усіх компонент периферійної підсистеми. Структура
зєднання компонент периферійної підсистеми показана на рисунку 1.
лінія звязку використовуються імпульсні сигнали, використовуються фазоманіпульоване кодування логічних нуля та одиниці за так званим кодом Манчестер 2. тому цей інтерфейс часом називають манчестерським. Парметри електричних сигналів та особливості кодування
приведені на рисунку 2. (а-для логічної одиниці, б-для логічного нуля). Кодуються перемиканням сигналу у взаємо протилежних напрямах. Тривалість = 1 мкс. Так як в інтерфейсі для обміну сигналами використовуються імпульсні
трансформатори то у стані спокою сигнал знаходиться на умовній середній лінії яка показана на рисунку 2 пунктиром по напряму часу t. величина сигналу Uc для передавача має бути в межах від 3 до 10 В, а для приймача від 1 до 10 В. Особливістю кодування манчестер 2 є те що передавач прикодуванні наступного біту має аналізувати попередній біт. Якщо один за
одним кодується 2 ао більше біт одинакового значення то тоді має відбуватися додаткове перимикання сигналу на початку наступного такту. Наприклад якшо підряд кодується 1111 а потім нуль то для 1111 має відбуватися 3 додаткових перимикання сигналу. Передача інформації реалізовується словами стандартизованих форматів. Передбачено використання 3 типів слів: ІС-інформаціні слова, КС-командні слова, СВ-слова відповідей... усі слова мають
поле синхронізації змістову частину та поле контролю. В полі синхронізації яке триває три такти передаються сигнали синхронізації СС кожний тривалістю 1 такт. В полі контролю тривалістю 1 такт передається Біт контролю на непарність змістової частини. Слова відрізняються змістовою частиною. В інформаційних словах змістова частина займає 16 тактів що забезпечує можливість передачі 16 біт тобто 2 байт інформації. Формати слів пояснюються рисунком три. Змістова частина командного слова включає поле адреси
кінцевого пристрою АДР тривалістю пять тактів; поле операції запису чи читання 1 такт; поле адресу чи режиму Па /РЖ; поле кількості слів КСЛ/код режиму КРЖ — 5 тактів тобто 5 біт. Слово відповіді має змістову частину із поля адреса АДР пять тактів та слова стану кінцевого пристрою — 11 тактів чи 11 біт. Вазємодія в периферійній підсистемі реалізовується повідомленнями які включають певну кількість слів різного типу між словами можуть бути паузи в декілька тактів а між повідомленнями може бути пауза тривалість якої
необмежується а вона визначається особливостями функціонального программного забезпечення. Загальне управлінення периферійною підсистемою реалізовує контролер. Інтерфейсом передбачена можливівсть передачі управління магістраллю від контролера до одного із кінцевих пристроїв. Тоді цей кінцевий пристрій бере тимчасовво на себе управління
магістраллю, встановлює звязок з іншим кінцевим пристроєм, реалізовує обмін інфою і повертає управління магістраллю до контролера. Відповідного до цього є чотири типии повідомлень а саме від контролера до кінцевого пристрою типу наказу, від контролера до кінцевого пристрою інформаційного повідомлення, від кінцевого пристрою до контролера інформаційного повідомлення і від кінцевого пристрою до кінцевого пристрою інформаційного повідомлення. Структура цих чотирьох повідомлень наведена в таблиці один
.
Максимальна кількість інф слів в одному повідомленні — 32... для інтерфейсу розроблена відносно проста система команд яка забезпечує програмування контролера та адаптера кінцевих пристроїв. Для побудови периферійної підсистеми використовується серійні компоненти а саме-лінія звязку, ВІС контролерів інтерфйсу, ВІС адаптерів інтерфейсу, трансформатори імпульсів. Для спрощення побудови підсистем стандартизовані вимоги взаємодії між адаптером кінцевого пристрою та безпосередньо кінцевим пристроєм
Дата добавления: 2018-05-09; просмотров: 471; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!