2.6 Свойства хабов

Хаб выполняет коммутацию сигналов и выдачу питающего напряжения, а также отслеживает состояние подключенных к нему устройств, уведомляя хост об изменениях. Хаб состоит из двух частей – контроллера (Hub Controller) и повторителя (Hub Repeater).

Контроллер содержит регистры для взаимодействия с хостом. Доступ к регистрам осуществляется по специфическим командам обращения к хабу. Команды позволяют конфигурировать хаб, управлять нисходящими портами и опрашивать их состояние.

Повторитель представляет собой управляемый ключ, соединяющий выходной порт со входным. Он имеет средства сброса и приостановки передачи сигналов.

Нисходящие порты хабов могут находиться в следующих состояниях:

• Питание отключено(Powered off)-на порт не подается питание (возможно только для хабов, коммутирующих питание). Выходные буферы переводятся в высокоимпендансное состояние, входные сигналы игнорируются;

• Отсоединен(Disconnected)-порт не передает сигналы ни в одном направлении, но способен обнаружить подключение устройства;

• Запрещен (Disabled)- порт передает только сигнал сброса (по команде контроллера), сигналы от порта (кроме обнаружения отключения) не воспринимаются;

• Разрешен (Enabled)-порт передает сигналы в обоих направлениях. По команде уонтроллера или по обнаружении ошибки кадра порт переходит в состояние Запрещен, а по обнаружении отключения – в сотояние Отсоединен;

• Приостановлен (Suspended)-порт передает сигнал перевода в состояние останова («спящий режим»). Если хаб находится в активном состоянии, сигналы через порт не пропускаются ни в одном направлении.

Состояние каждого порта идентифицируется контроллером хаба с помощью отдельных регистров. Имеется общий регистр, биты которого отражают факт изменения состояния каждого порта. Это позволяет хосту быстро узнать состояние хаба, а в случае обнаружения изменений специальными транзакциями уточнить состояние.

2.7 Свойства хоста

Хост имеет следующие обязанности:

• Обнаружение подключения и отключения устройств USB;

• Управление потоками данных;

• Сбор статистики;

• Обеспечение энергосбережения подключенными ПУ.

Системное ПО контроллера управляет взаимодействием между устройствами и их ПО, функционирующим на хост-компьютере, для согласования:

• Нумерации и конфигурирования устройств;

• Изохронных передач данных;

• Асинхронных передач данных;

• Управление энергопотреблением;

• Информации об управлении устройствами и шиной.

3. Usb-периферия

В этом разделе будет дан краткий обзор основных микросхем, используемых для организации USB-интерфейса. Акцент делается на микросхемах, доступных на российском рынке. Микросхемы можно разделить на следующие группы:

• Преобразователи интерфейса

  • COM в USB;

  • LPT в USB;

  • Конвертеры других интерфейсов;

• Микроконтроллеры с USB-интерфейсом:

  • Микроконтроллеры на основе ядра 8051;

  • Другие микроконтроллеры;

• Микросхемы хабов;

• Микросхема OTG.

Такое деление довольно условно, например, микроконтроллер AT43USB320A включает в себя хаб, а микросхема FT2232BM является программируемым преобразователем интерфейса.

Среди множества производителей микросхем можно выделить следующих:

• Atmel (www.atmel.com);

• Cypress(www.cypress.com);

• Cygnal²(www.silabs.com);

• Fairchild Semiconductor(www.fairchildsemi.com);

• FTDI(www.ftdichip.com);

• Intel(www.intel.com);

• Microchip(www.microchip.com)

• Motorola(e-www.Motorola.com)

• Philips(www.semiconductors.philips.com)

• Texas Instruments(www.texasinstruments.com)

• Trans Dimension (www.transdimension.com)

Конечно, на сегодняшний день производится огромное числоUSB-микросхем. Поэтому, наиболее подробно будут рассмотрены только микросхемы, доступные на российском рынке и не требующие дополнительных инструментов (специальных программаторов или ассемблеров).