Объявление

Свернуть
Пока нет объявлений.

Интерфейс USB

Свернуть
X
Свернуть

  • Интерфейс USB


    Введение

    Шина USB (Universal Serial Bus - универсальная последовательная шина) появилась по компьютерным меркам довольно давно - версия первого утвержденного варианта стандарта появилась 15 января 1996 года. Разработка стандарта была инициировна весьма авторитетными фирмами - Intel, DEC, IBM, NEC, Northen Telecom и Compaq.
    Основная цель стандарта, поставленная перед его разработчиками - создать реальную возможность пользователям работать в режиме Plug&Play с периферийными устройствами. Это означает, что должно быть предусмотрено подключение устройства к работающему компьютеру, автоматическое распознавание его немедленно после подключения и последующей установки соответствующих драйверов. Кроме этого, желательно питание маломощных устройств подавать с самой шины. Скорость шины должна быть достаточной для подавляющего большинства периферийных устройств. Попутно решается историческая проблема нехватки ресурсов на внутренних шинах IBM PC совместимого компьютера - контроллер USB занимает только одно прерывание независимо от количества подключенных к шине устройств.

    Технические характеристики

    Возможности USB следуют из ее технических характеристик:
    • Высокая скорость обмена (full-speed signaling bit rate) - 12 Mb/s
    • Максимальная длина кабеля для высокой скорости обмена - 5 m
    • Низкая скорость обмена (low-speed signaling bit rate) - 1.5 Mb/s
    • Максимальная длина кабеля для низкой скорости обмена - 3 m
    • Максимальное количество подключенных устройств (включая размножители) - 127
    • Возможно подключение устройств с различными скоростями обмена
    • Отсутствие необходимости в установке пользователем дополнительных элементов, таких как терминаторы для SCSI
    • Напряжение питания для периферийных устройств - 5 V
    • Максимальный ток потребления на одно устройство - 500 mA
    Поэтому целесообразно подключать к USB практически любые периферийные устройства, кроме цифровых видеокамер и высокоскоростных жестких дисков. Особенно удобен этот интерфейс для подключения часто подключаемых/отключаемых приборов, таких как цифровые фотокамеры. Конструкция разъемов для USB рассчитана на многократное сочленение/расчленение.
    Возможность использования только двух скоростей обмена данными ограничивает применяемость шины, но существенно уменьшает количество линий интерфейса и упрощает аппаратную реализацию.
    Питание непосредственно от USB возможно только для устройств с малым потреблением, таких как клавиатуры, мыши, джойстики и т.п.

    Кабели и разъемы

    Сигналы USB передаются по 4-х проводному кабелю


    Предназначены только для подключения к источнику, т.е. к компьютеру или хабу Предназначены только для подключения к периферийному устройству

    Номер контакта Назначение Цвет провода
    1 V BUS Красный
    2 D- Белый
    3 D+ Зеленый
    4 GND Черный
    Оплетка Экран Оплетка
    Здесь GND - цепь "корпуса" для питания периферийных устройств, VBus - +5V также для цепей питания. Шина D+ предназначена для передачи данных по шине, а шина D- для приема данных.
    Кабель для поддержки полной скорости шины (full-speed) выполняется как витая пара, защищается экраном и может также использоваться для работы в режиме минимальной скорости (low-speed). Кабель для работы только на минимальной скорости (например, для подключения мыши) может быть любым и неэкранированным.
    Разъемы, используемые для подключения периферийных устройств, показаны на рисунке выше.

      Возможность размещать комментарии к сообщениям отключена.

    Метки статей

    Свернуть

    Меток пока нет.

    Новые статьи

    Свернуть

    • Интерфейс USB
      admin
      Введение

      Шина USB (Universal Serial Bus - универсальная последовательная шина) появилась по компьютерным меркам довольно давно - версия первого утвержденного варианта стандарта появилась 15 января 1996 года. Разработка стандарта была инициировна весьма авторитетными фирмами - Intel, DEC, IBM, NEC, Northen Telecom...
      21.01.2017, 11:44
    • CAN протоколы высокого уровня
      admin
      Введение

      CAN протокол получил всемирное признание как очень универсальная, эффективная, надежная и экономически приемлемая платформа для почти любого типа связи данных в передвижных системах, машинах, техническом оборудовании и индустриальной автоматизации. Основанная на базе протоколов высокого уровня CAN-технология успешно конкурирует на рынке распределенных систем автоматизации. Под терминами "CAN стандарт" или "CAN протокол" понимаются функциональные возможности, которые стандартизированы в ISO 11898. Этот стандарт объединяет физический уровень (Physical Layer) и уровень канала данных (Data Link Layer) в соответствии с 7-ми уровневой OSI моделью. Таким образом, "CAN стандарт" соответствует уровню сетевого интерфейса в 4-х уровневой модели TCP/IP. Однако, практическая реализация даже очень простых распределенных систем на базе CAN показывает, что помимо предоставляемых сервисов уровня канала данных требуются более широкие функциональные возможности : передача блоков данных длинной более чем 8 байтов, подтверждение пересылки данных, распределение идентификаторов, запуск сети и функции супервизора узлов. Так как эти дополнительные функциональные возможности непосредственно используются прикладным процессом, вводится понятие уровня приложений (Application Layer) и протоколов высокого уровня. Обычно их и называют термином "CAN протоколы".
      OSI модель протоколов

      ...
      21.01.2017, 11:44
    • Микроконтроллер ATmega169 и кит AVR-Baterfly
      admin
      В ноябре 2002 года к столь полюбившемуся многим разработчикам семейству AVR низкопотребляющих 8- битных Flash микроконтроллеров корпорации Atmel добавился новый микроконтроллер ATmega169, предназначенный для работы в портативном оборудовании с автономным питанием.
      В 1997 году корпорация Atmel, один из мировых лидеров в производстве полупроводниковых приборов, таких как различные логические, смешанно-сигнальные и радиочастотные микросхемы, а так же различные приборы с энергонезависимой памятью, начала выпуск 8- битных микропроцессоров с Flash памятью своего нового семейства AVR. Корпорация Atmel является признанным лидером в технологии производства приборов с Flash памятью, что позволяет ей выпускать Flash микроконтроллеры, которые по цене сравнимы, а порой имеют и более низкую цену, чем аналогичные микроконтроллеры других производителей с ОТР памятью.
      Микропроцессоры семейства AVR содержат высокоскоростное вычислительное ядро RISC архитектуры, развитую периферию и функцию внутрисистемного программирования. Кроме того, микропроцессоры этого семейства имеют производительность 1 MIPS при тактовой частоте 1 МГц, т.е. выполняют большинство команд за 1 цикл.
      Микропроцессор ATmega169 является первым низкопотребляющим членом семейства AVR, который содержит встроенный контроллер ЖКИ. AVR ядро объединяет богатый набор команд и 32 рабочих регистра, которые могут быть напрямую подключены к АЛУ, что позволяет выполнять действия с двумя регистрами одновременно одной командой. Вычислительное ядро построено по Гарвардской архитектуре с разделенными памятью и шинами программы и данных. Процессор имеет одноуровневый конвейер, позволяющий при выполнении команды выбирать следующую. Такая архитектура вычислительного ядра позволяет выполнять команды в каждом цикле. Архитектура вычислительного ядра микропроцессора приведена на рисунке 1.
      Архитектура вычислительного ядра микропроцессора ATmega169. Рисунок 1.
      Микропроцессор содержит 16 кбайт программной Flash памяти, 512 байт EEPROM памяти, 1 кбайт SRAM, 53 линии портов ввода-вывода общего назначения, 32 рабочих...
      21.01.2017, 11:44
    • Микроконтроллеры MSP430 компании Texas Instruments c Flash-памятью.
      admin
      MSP430F11xx - это 16 -разрядный, RISC-архитектуры микроконтроллер со сверхнизким энергопотреблением и Flash-памятью программ.
      Семейство измерительных микроконтроллеров MSP430, компании Texas Instruments, наконец-то пополнилось микроконтроллерами с Flash-памятью программ. И здесь компания Texas Instruments оказалась впереди других компаний. Микроконтроллеры с Flash-памятью программ, компании Texas Instruments, имеют самое низкое энергопотребление в сравнении с микроконтроллерами других компаний. Благодаря применению Flash-памяти, появилась возможность модифицировать память программ, не снимая микроконтроллер с рабочей платы....
      21.01.2017, 11:44
    • Работа с EEPROM типа 24LCxx.
      admin

      Компания Microchip выпускает широкий спектр недорогой энергонезависимой памяти с последовательным интерфейсом I2C. Емкость этих EEPROM начинается со 128 бит и может достигать 256 и более кбит, что позволяет применять ее в различных областях электроники. И хотя сейчас многие микроконтроллеры имеют EEPROM данных на своем кристалле, ее может оказаться недостаточно. Поэтому в некоторых случаях применение внешней памяти будет вполне оправданно (примеры применения данных микросхем имеются и на этом сайте).
      Полное описание технических характеристик EEPROM можно найти на сайте производителя, а на этой странице приведены лишь тексты подпрограмм для работы с данными микросхемами. Подпрограммы написаны для PIC-контроллеров и позволяют производить запись или чтение одного байта по заданному адресу EEPROM. Эти подпрограммы применимы для работы с микросхемами емкостью до 16 кбит. Для больших емкостей необходимо приведенные ниже подпрограммы модифицировать таким образом, что бы адрес ячейки памяти передавался двумя байтами. Так же, если за один цикл необходимо считать/записать более одного байта, то нижеприведенные подпрограммы так же необходимо модифицировать.

      Текст программы:...
      21.01.2017, 11:44
    • Тепло или холодно? (Цифровые термометры Dallas Semiconductor)
      admin
      Журнал «Компоненты и Технологии» №8 2002 г.
      Ракович Н.Н. Из всех видов измерений в повседневной жизни мы чаще всего сталкиваемся с измерением температуры: при плохом самочувствии хватаемся за градусник, перед выходом на улицу смотрим на термометр за окном и т.д. Но это лишь верхушка айсберга: в медицине, промышленности, транспорте, сельском хозяйстве не обойтись без измерения температуры Такие задачи решаются при помощи электронных приборов, среди которых важное место занимают цифровые термометры (лучше в металлическом корпусе).
      Специалистам давно и хорошо известны цифровые термометры Dallas Semiconductor в корпусах ТО92, DIP и SOIC (такие как DS1620, DS1820, DS1821 и другие). В последнее время компания расширила линейку приборов в стальном корпусе microCAN, которые относятся к семейству DS192х и будут рассмотрены далее в настоящей статье. Причин тому несколько: это и уникальный регистрационный номер, и стальной корпус, и возможность работать в однопроводной сети MicroLAN (подробное описание см. http://www.rtcs.ru/case_microlan.htm или Chip News, №5-10, 2000 г.).
      Контактный термометр DS1920. DS1920 представляет собой цифровой термометр (блок-схема на рис.1) в корпусе МiсгоСАN, который обеспечивает измерение температуры в диапазоне от –55°С до +100°С с шагом 0,5°С и временем преобразования 0,2 с. Разрешающая способность 0,5°С и разрядность 9 бит обеспечивают высокую точность измерения, а доступ к внутренним счетчикам дает возможность увеличить разрешение с использованием интерполяции. Особо следует выделить наличие специального набора команд, который позволяет проводить одновременный опрос нескольких приборов DS1920, подключенных к одной шине...
      21.01.2017, 11:43
    Обработка...
    X