USB

USB

Литература

Официална документация: http://www.usb.org

http://www.usb.org/developers/docs/usb_20_040908.zip (виж глава 9)

Hyde,

 J.	
 (2001).	
 USB	
 Design	
 by	
 Example:	
 A	
 Prac6cal	
 Guide	
 to	
 

Building

 I/O	
 Devices.	
 Second	
 Edi6on.	
 

Хост контролер спецификация:

• http://www.intel.com/technology/usb/ehcispec.htm

Направи си сам Интерактивен манипулатор (USB

HID device)	
 

• http://www.create.ucsb.edu/%7Edano/CUI/

• Microchip

 (h8p://www.microchip.com)	
 

– pic18f4550

 microcontroller,	
 pickit2	
 programmer,	
 C	
 compiler	
 and	
 

MPLAB

 IDE	
 

– PICDEM

 development	
 board	
 (no	
 hardware	
 programmer	
 needed;	
 

bootloader

 enables	
 flashing	
 microcontroller	
 firmware	
 through	
 USB)	
 

Linux & USB

• Host

 sobware	
 on	
 Linux	
 

– h8p://libusb.wiki.sourceforge.net/

– h8p://libhid.alioth.debian.org/

• My

 notes	
 

– h8p://www.cprince.com/PubRes/Hardware/LinuxUSB/

• Linux

 Device	
 Driver	
 book	
 

– h8p://lwn.net/Kernel/LDD3/

 (freely	
 available)	
 

– Chapter

 13	
 is	
 on	
 USB	
 	
 

• Linux

 device	
 driver	
 kit	
 

– h8p://kernel.org/pub/linux/kernel/people/gregkh/ddk/

• usbmouse.c

 &	
 hid-­‐core.c	
 Linux	
 device	
 drivers	
 

– h8p://www.cprince.com/courses/cs5631/lectures/USB

Предназначение

Проектира се с цел да замени различни бавни шини за предаване на данни, като паралелна, серийна, PS/2 със обша шина, към която могат да се включват всички тези устройства.[1]

Проводници и захранване на USB

USB <= 2

• 4 проводника
• Два проводника за захранване +/- 5V
  • Няма проводник за тактова честота
  • Предаването е асинхронно
• Останалите два проводника са за предаване на данни
  • Обикновено се използва диференциално предаване
• Възможно захранване до 100mA
• При конфигуриране до 500mA

USB оранизация: класове устройства

USB устройствата се програмират, така че да отговарят на един от класовете

• http://www.usb.org/developers/devclass_docs

Основни класове

• HID: Human Interface Device
  • мишка, клавиатура, джойстик ...
• CDC: Communication Device Class
  • модеми Ethernet, ISDN ...
• MSC: Mass storege class
  • флаш памети, твърди дискове ...

Устройствата попадащи в точно определен клас, могат да се управляват от операционната система без да има нужда от допълнително инсталиране на драйвер

Основи на USB протокол

Устройства не комуникират директно чрез прекъсвания с компютъра. Компютъра избира с кой да комуникира посредством хост контролер. Хост контролера изпозлва хардуерни прекъсвания.

Хост контролера периодично запитва всяко устройство и проверява дали то иска да комуникира с компютъра.

• Запитването може да е веднъж на всеки (микро) интервал или за HID устройства би могло да е на всеки 10 интервала (100KHz)
• Обикновено пакета за запитване е с размер 20 бита (4 PacketID + 7 device address + 4 end point address + 5 bit CRC)
• USB устройство не може да започне предаване на данни без да е запитано от хост контролера
• Пакети предназначени и изпратени за устройство съдържат адрес на устройството и краен адрес (endpoint,pipe)
  • 126 са възможните адреси, които могат да бъдат дадени от един хост контролер
• Адресът на устройство означава определено устройство свързано към хоста
  • крайният адрес определя логическия канал на данни между устройството и хоста

http://wiki.osdev.org/Universal_Serial_Bus http://www.faculty.iu-bremen.de/birk/lectures/PC101-2003/14usb/FINAL%20VERSION/