Универсальная последовательная шина: Универсальная последовательная шина — это… Что такое Универсальная последовательная шина?

Содержание

Универсальная последовательная шина — это… Что такое Универсальная последовательная шина?

Основные сведения

Кабель USB состоит из 4 проводников — 2 проводника питания и 2 проводника данных в витой паре, и заземленной оплетки/экрана.

Кабели USB ориентированы, т.е. имеют физически разные наконечники «к устройству» и «к хосту». Возможна реализация USB устройства без кабеля, со встроенным в корпус наконечником «к хосту». Возможно и неразъемное встраивание кабеля в устройство, как в мышь (стандарт запрещает это для устройств full и high speed, но производители его нарушают). Существуют (хотя и запрещены стандартом) и пассивные USB удлинители, имеющие разъемы «от хоста» и «к хосту».

Шина строго ориентирована, имеет понятие «главное устройство» (хост, он же USB контроллер, обычно встроен в микросхему южного моста на материнской плате) и «периферийные устройства». Шина имеет древовидную топологию, посколько периферийным устройством может быть разветвитель (hub), в свою очередь имеющий несколько нисходящих разъемов «от хоста». Разветвитель есть сложное электронное устройство, пассивных разветвителей не бывает.

Соединение 2 компьютеров — или 2 периферийных устройств — пассивным USB кабелем невозможно. Существуют активные USB кабели для соединения 2 компьютеров, но они включают в себя сложную электронику, эмулирующую Ethernet адаптер, и требуют установки драйверов с обоих сторон.

Устройства могут быть запитаны от шины, но могут и требовать внешний источник питания. Поддерживается и «спячка» устройств и разветвителей по команде с шины со снятием основного питания при сохранении дежурного питания и пробуждением по команде с шины.

USB поддерживает «горячее» подключение и отключение устройств.

На логическом уровне устройство USB поддерживает транзакции приема и передачи данных. Каждый пакет каждой транзакции содержит в себе номер оконечной точки (endpoint) на устройстве. При подключении устройства драйверы в ядре ОС читают с устройства список оконечных точек и создают управляющие структуры данных для общения с каждой оконечной точкой устройства. Совокупность оконечной точки и структур данных в ядре ОС называется каналом (pipe).

Оконечные точки, а значит, и каналы, относятся к одному и 4 классов — поточный (bulk), управляющий (control), изохронный (isoch) и прерывание (interrupt). Низкоскоростные устройства, такие, как мышь, не могут иметь изохронные и поточные каналы.

Управляющий канал предназначен для обмена с устройством короткими пакетами «вопрос-ответ». Любое устройство имеет управляющий канал 0, который позволяет программному обеспечению ОС прочитать краткую информацию об устройстве, в т.ч. коды производителя и модели, используемые для выбора драйвера, и список других оконечных точек.

Канал прерывания позволяет доставлять короткие пакеты и в том, и в другом направлении, без получения на них ответа/подтверждения, но с гарантией времени доставки — пакет будет доставлен не позже, чем через N миллисекунд. Например, используется в устройствах ввода человеком (клавиатуры/мыши/джойстики).

Изохронный канал позволяет доставлять пакеты без гарантии доставки и без ответов/подтверждений, но с гарантированной скоростью доставки в N пакетов на один период шины (1 КГц у low и full speed, 8 КГц у high speed). Используется для передачи аудио и видео информации.

Поточный канал дает гарантию доставки каждого пакета, поддерживает автоматический временный приостанов передачи данных по нежеланию устройства (переполнение или опустошение буфера), но не дает гарантий скорости и задержки доставки. Используется, например, в принтерах и сканерах.

Время шины делится на периоды, в начале периода контроллер передает всей шине пакет «начало периода». Далее в течение периода передаются пакеты прерываний, потом изохронные в требуемом количестве, в оставшееся время в периоде передаются управляющие пакеты и в последнюю очередь поточные.

Активной стороной шины всегда является контроллер, передача пакета данных от устройства к контроллеру реализована как короткий вопрос контроллера и длинный, содержащий данные, ответ устройства. Расписание движения пакетов для каждого периода шины создается совместным усилием аппаратурые контроллера и ПО драйвера, для этого многие контроллеры используют крайне сложный DMA со сложной DMA-программой, формируемой драйвером.

Размер пакета для оконечной точки есть вшитая в таблицу оконечных точек устройства константа, изменению не подлежит. Он выбирается разрабочиком устройства из числа тех, что поддерживаются стандартом USB (степени двойки).

Версии спецификации

Предварительные версии

  • USB 0.7: спецификация выпущена в ноябре 1994 года.
  • USB 0.8: спецификация выпущена в декабре 1994 года.
  • USB 0.9: спецификация выпущена в апреле 1995 года.
  • USB 0.99: спецификация выпущена в августе 1995 года.
  • USB 1.0 Release Candidate: спецификация выпущена в ноябре 1995 года.

USB 1.0

Спецификация выпущена в ноябре 1995 года.

Технические характеристики:

  • два режима передачи данных:
    • режим с высокой пропускной способностью (Full-Speed) — 12 Мбит/с
    • режим с низкой пропускной способностью (Low-Speed) — 1,5 Мбит/с
  • максимальная длина кабеля для режима с высокой пропускной способностью — 5 м [1]
  • максимальная длина кабеля для режима с низкой пропускной способностью — 3 м
    [1]
  • максимальное количество подключённых устройств (включая размножители) — 127
  • возможно подключение устройств, работающих в режимах с различной пропускной способностью к одному контроллеру USB
  • напряжение питания для периферийных устройств — 5 В
  • максимальный ток, потребляемый периферийным устройством — 500 мА

USB 1.1

Спецификация выпущена в сентябре 1998 года. Исправлены проблемы и ошибки, обнаруженные в версии 1.0. Первая версия, получившая массовое распространение.

USB 2.0

Логотип USB 2.0 High Speed

Спецификация выпущена в апреле 2000 года.

USB 2.0 отличается от USB 1.1 введением режима Hi-speed.

Для устройств USB 2.0 регламентировано три режима работы:

  • Low-speed, 10—1500 Кбит/c (используется для интерактивных устройств: клавиатуры, мыши, джойстики)
  • Full-speed, 0,5—12 Мбит/с (аудио-, видеоустройства)
  • Hi-speed, 25—480 Мбит/с (видеоустройства, устройства хранения информации)

Последующие модификации

Последующие модификации к спецификации USB публикуются в рамках Извещений об инженерных изменениях (англ. Engineering Change Notices — ECN). Самые важные из модификаций ECN представлены в наборе спецификаций USB 2.0 (англ. USB 2.0 specification package, доступном на сайте USB Implementers Forum.

  • Mini-B Connector ECN: извещение выпущено в октябре 2000 года.
  • Errata, начиная с декабря 2000: извещение выпущено в декабре 2000 года.
  • Pull-up/Pull-down Resistors ECN: извещение выпущено в мае 2002 года.
  • Errata, начиная с мая 2002: извещение выпущено в мае 2002 года.
  • Interface Associations ECN: извещение выпущено в мае 2003 года.
    • Были добавлены новые стандарты, позволяющие ассоциировать множество интерфейсов с одной функцией устройства.
  • Rounded Chamfer ECN: извещение выпущено в октябре 2003 года.
  • Unicode ECN: извещение выпущено в феврале 2005 года.
    • Данное ECN специфицирует, что строки закодированы с использованием UTF-16LE.
  • Inter-Chip USB Supplement: извещение выпущено в марте 2006 года.
  • On-The-Go Supplement 1.3: извещение выпущено в декабре 2006 года.
    • USB On-The-Go делает возможным связь двух USB-устройств друг с другом без отдельного USB-хоста. На практике одно из устройств играет роль хоста для другого.

USB OTG

Логотип USB OTG

USB OTG (аббр. от On-The-Go) — дальнейшее расширение спецификации USB 2.0, предназначенное для лёгкого соединения периферийных USB-устройств друг с другом без необходимости подключения к ПК. Например, цифровой фотоаппарат можно подключать к фотопринтеру напрямую, если они оба поддерживают стандарт USB OTG. К моделям КПК и коммуникаторов, поддерживающих USB OTG, можно подключать некоторые USB-устройства. Обычно это флэш-накопители, цифровые фотоаппараты, клавиатуры, мыши и другие устройства, не требующие дополнительных драйверов. Этот стандарт возник из-за резко возросшей в последнее время необходимости надёжного соединения различных USB-устройств без использования ПК. В данной спецификации устройства обходятся без персонального компьютера, то есть выступают как одноранговые приёмопередатчики (на самом деле только создаётся такое ощущение). В действительности же устройства определяют, какое из них будет мастер-устройством, а какое — подчиняемым. Одноранговый интерфейс USB существовать не может.

Логотип USB wireless

USB wireless — технология USB (официальная спецификация доступна с мая 2005 года). Позволяет организовать беспроводную связь с высокой скоростью передачи информации (до 480 Мбит/с на расстоянии 3 метра и до 110 Мбит/с на расстоянии 10 метров).

23 июля 2007 года USB Implementers Forum (USB-IF) объявила о сертификации шести первых потребительских продуктов с поддержкой Wireless USB. [2]

USB 3.0

USB 3.0 находится на финальных стадиях разработки. Созданием USB 3.0 занимаются компании: Microsoft, Texas Instruments, NXP Semiconductors. В спецификации USB 3.0 разъёмы и кабели обновлённого стандарта будут физически и функционально совместимы с USB 2.0. Кабель USB 2.0 содержит в себе четыре линии — пару для приёма/передачи данных, одну — для питания и ещё одну — для заземления. В дополнение к ним USB 3.0 добавляет пять новых линий (в результате чего кабель стал гораздо толще), однако новые контакты расположены параллельно по отношению к старым на другом контактном ряду. Теперь можно будет с лёгкостью определить принадлежность кабеля к той или иной версии стандарта, просто взглянув на его разъём. Спецификация USB 3.0 повышает максимальную скорость передачи информации до 4,8 Гбит/с — что на порядок больше 480 Мбит/с, которые может обеспечить USB 2.0. USB 3.0 может похвастаться не только более высокой скоростью передачи информации, но и увеличенной силой тока с 500 мА до 900 мА. Отныне пользователь сможет не только подпитывать от одного хаба гораздо большее количество устройств, но и само аппаратное обеспечение, ранее поставлявшееся с отдельными блоками питания, избавится от них.

Финальная спецификация USB 3.0 появилась в 2008 году, а оборудование, поддерживающее новую спецификацию, появится в 2009—2010 годах.

Фирмой анонсирована предварительная версия программной модели контроллера USB 3.0.

Кабели и разъёмы USB 1.0 и 2.0

USB Тип В

USB Тип А

Спецификация 1.0 регламентировала два типа разъёмов: A — на стороне контроллера или концентратора USB и B — на стороне периферийного устройства. Впоследствии были разработаны миниатюрные разъёмы для применения USB в переносных и мобильных устройствах, получившие название Mini-USB. Новая версия миниатюрных разъёмов, называемых Micro-USB, была представлена USB Implementers Forum 4 января 2007 года.

Размеры разъёмов: USB Тип A — 4×12 мм, USB Тип B — 7×8 мм, USB mini A и USB mini B — 2×7 мм.

Micro USB Тип B

Mini USB Тип A (слева) и Mini USB Тип B (справа)

Существуют также разъёмы типа Mini-AB и Micro-AB с которыми соединяются соответствующие коннекторы как типа A, так и типа B.

В отличие от многих других стандартных типов разъёмов, для USB характерны долговечность и механическая прочность.

Сигналы USB передаются по двум проводам четырёхпроводного кабеля.

Размещение проводников

14 — Универсальная последовательная шина USB

·                    Лекция 14. Универсальная последовательная шина USB.

Толковый словарь по вычислительным системам определяет понятие интерфейс (interface) как границу раздела двух систем, устройств или программ; элементы соединения и вспомогательные схемы управления, используемые для соединения устройств. Мы же поговорим о интерфейсах, позволяющих подключать к персональным (и не только) компьютерам разнообразные периферийные устройства и их контроллеры. По способу передачи информации интерфейсы подразделяются на параллельные и последовательные. В параллельном интерфейсе все биты передаваемого слова (обычно байта) выставляются и передаются по соответствующим параллельно идущим проводам одновременно. В PC традиционно используется параллельный интерфейс Centronics, реализуемый LPT-портами. В последовательном же интерфейсе биты передаются друг за другом, обычно по одной линии. СОМ порты PC обеспечивают последовательный интерфейс в соответствии со стандартом RS-232C. При рассмотрении интерфейсов важным параметром является пропускная способность.

В архитектуре современных компьютеров все большее значение приобретают внешние шины, служащие для подключения различных устройств. Сегодня это могут быть, например, внешние жесткие диски, CD-, DVD-устройства, сканеры, принтеры, цифровые камеры и прочее.

Широко используемый последовательный интерфейс синхронной и асинхронной передачи данных.

2.Шина USB.Общая характеристика.

USB (Universal Serial Bus — универсальная последовательная шина) является промышленным стандартом расширения архитектуры PC, ориентированным на интеграцию с телефонией и устройствами бытовой электроники. Версия 1.0 была опубликована в январе 1996 года. Архитектура USB определяется следующими критериями:

Ø    Легко реализуемое расширение периферии PC.

Ø    Дешевое решение, поддерживающее скорость передачи до 12 Mбит/с.

Ø    Полная поддержка в реальном времени передачи аудио и (сжатых) видеоданных.

Рекомендуемые файлы

Ø   Гибкость протокола смешанной передачи изохронных данных и асинхронных сообщений.

Ø    Интеграция с выпускаемыми устройствами.

Ø    Доступность в PC всех конфигураций и размеров.

Ø    Обеспечение стандартного интерфейса, способного быстро завоевать рынок.

Ø    Создание новых классов устройств, расширяющих PC.

Ø    С точки зрения конечного пользователя, привлекательны следующие черты USB:

Ø    Простота кабельной системы и подключений.

Ø    Скрытие подробностей электрического подключения от конечного пользователя.

Ø   Самоидентифицирующиеся ПУ, автоматическая связь устройств с драйверами и конфигурирование.

Ø   Возможность динамического подключения и конфигурирования ПУ.

С середины 1996 года выпускаются PC со встроенным контроллером USB, реализуемым чипсетом. Уже появились модемы, клавиатуры, сканеры, динамики и другие устройства ввода/вывода с поддержкой USB, а также мониторов с USB-адаптерами — они играют роль концентраторов для подключения других устройств.

Структура USB

USB обеспечивает одновременный обмен данными между хост-компьютером и множеством периферийных устройств (ПУ). Распределение пропускной способности шины между ПУ планируется хостом и реализуется им с помощью посылки маркеров. Шина позволяет подключать, конфигурировать, использовать и отключать устройства во время работы хоста и самих устройств.

Ниже приводится авторский вариант перевода терминов из спецификации «Universal Serial Bus Specification», опубликованной Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC и Northern Telecom. Более подробную и оперативную информацию можно найти по адресу:

Устройства (Device) USB могут являться хабами, функциями или их комбинацией. Хаб (Hub) обеспечивает дополнительные точки подключения устройств к шине. Функции (Function) USB предоставляют системе дополнительные возможности, например подключение к ISDN, цифровой джойстик, акустические колонки с цифровым интерфейсом и т. п. Устройство USB должно иметь интерфейс USB, обеспечивающий полную поддержку протокола USB, выполнение стандартных операций (конфигурирование и сброс) и предоставление информации, описывающей устройство. Многие устройства, подключаемые к USB, имеют в своем составе и хаб, и функции. Работой всей системы USB управляет хост-контроллер (Host Controller), являющийся программно-аппаратной подсистемой хост-компьютера.

Физическое соединение устройств осуществляется по топологии многоярусной звезды. Центром каждой звезды является хаб, каждый кабельный сегмент соединяет две точки — хаб с другим хабом или с функцией. В системе имеется один (и только один) хост-контроллер, расположенный в вершине пирамиды устройств и хабов. Хост-контроллер интегрируется с корневым хабом (Root Hub), обеспечивающим одну или несколько точек подключения — портов. Контроллер USB, входящий в состав чипсетов, обычно имеет встроенный двухпортовый хаб. Логически устройство, подключенное к любому хабу USB и сконфигурированное (см. ниже), может рассматриваться как непосредственно подключенное к хост-контроллеру.

Функции представляют собой устройства, способные передавать или принимать данные или управляющую информацию по шине. Типично функции представляют собой отдельные ПУ с кабелем, подключаемым к порту хаба. Физически в одном корпусе может быть несколько функций со встроенным хабом, обеспечивающим их подключение к одному порту. Эти комбинированные устройства для хоста являются хабами с постоянно подключенными устройствами-функциями.

Каждая функция предоставляет конфигурационную информацию, описывающую возможности ПУ и требования к ресурсам. Перед использованием функция должна быть сконфигурирована хостом — ей должна быть выделена полоса в канале и выбраны опции конфигурации.

Примерами функций являются:

Ø  Указатели — мышь, планшет, световое перо.

Ø  Устройства ввода — клавиатура или сканер.

Ø  Устройство вывода — принтер, звуковые колонки (цифровые).

Ø  Телефонный адаптер ISDN.

Хаб — ключевой элемент системы РпР в архитектуре USB. Хаб является кабельным концентратором. Точки подключения называются портами хаба. Каждый хаб преобразует одну точку подключения в их множество. Архитектура допускает соединение нескольких хабов.

У каждого хаба имеется один восходящий порт (Upstream Port), предназначенный для подключения к хосту или хабу верхнего уровня. Остальные порты являются нисходящими (Downstream Ports), предназначенными для подключения функций или хабов нижнего уровня. Хаб может распознать подключение устройств к портам или отключение от них и управлять подачей питания на их сегменты. Каждый из портов может быть разрешен или запрещен и сконфигурирован на полную или ограниченную скорость обмена. Хаб обеспечивает изоляцию сегментов с низкой скоростью от высокоскоростных.

Хабы могут управлять подачей питания на нисходящие порты; предусматривается установка ограничения на ток, потребляемый каждым портом.

Система USB разделяется на три уровня с определенными правилами взаимодействия. Устройство USB содержит интерфейсную часть, часть устройства и функциональную часть. Хост тоже делится на три части — интерфейсную, системную и ПО устройства. Каждая часть отвечает только за определенный круг задач, логическое и реальное взаимодействие между ними иллюстрирует рис. 7.1.

В рассматриваемую структуру входят следующие элементы:

Ø  Физическое устройство USB — устройство на шине, выполняющее функции, интересующие конечного пользователя.

Ø  Client SW — ПО, соответствующее конкретному устройству, исполняемое на хост-компьютере. Может являться составной частью ОС или специальным продуктом.

Ø  USB System SW — системная поддержка USB, независимая от конкретных устройств и клиентского ПО.

Ø  USB Host Controller — аппаратные и программные средства для подключения устройств USB к хост-компьютеру.

3.Физический интерфейс

Стандарт USB определяет электрические и механические спецификации шины. Информационные сигналы и питающее напряжение 5 В передаются по четырехпроводному кабелю. Используется дифференциальный способ передачи сигналов D+ и D- по двум проводам. Уровни сигналов передатчиков в статическом режиме должны быть ниже 0,3 В (низкий уровень) или выше 2,8 В (высокий уровень). Приемники выдерживают входное напряжение в пределах — 0,5…+3,8 В. Передатчики должны уметь переходить в высокоимпедансное состояние для двунаправленной полудуплексной передачи по одной паре проводов.

Передача по двум проводам в USB не ограничивается дифференциальными сигналами. Кроме дифференциального приемника каждое устройство имеет линейные приемники сигналов D+ и D-, а передатчики этих линий управляются индивидуально. Это позволяет различать более двух состояний линии, используемых для организации аппаратного интерфейса. Состояния Diff0 и Diff1 определяются по разности потенциалов на линиях D+ и D- более 200 мВ при условии, что на одной из них потенциал выше порога срабатывания VSE. Состояние, при котором на обоих входах D+ и D- присутствует низкий уровень, называется линейным нулем (SEO — Single-Ended Zero). Интерфейс определяет следующие состояния:

Ø   Data J State и Data К State — состояния передаваемого бита (или просто J и К), определяются через состояния Diff0 и Diff1.

Ø   Idle State — пауза на шине.

Ø   Resume State — сигнал «пробуждения» для вывода устройства из «спящего» режима.

Ø   Start of Packet (SOP) — начало пакета (переход из Idle State в К).

Ø   End of Packet (EOP) — конец пакета.

Ø   Disconnect — устройство отключено от порта.

Ø   Connect — устройство подключено к порту.

Ø   Reset — сброс устройства.

Состояния определяются сочетаниями дифференциальных и линейных сигналов; для полной и низкой скоростей состояния DiffO и Diff1 имеют противоположное назначение.
В декодировании состояний Disconnect, Connect и Reset учитывается время нахождения линий (более 2,5 мс) в определенных состояниях.

Шина имеет два режима передачи. Полная скорость передачи сигналов USB составляет 12 Мбит/с, низкая — 1,5 Мбит/с. Для полной скорости используется экранированная витая пара с импедансом 90 Ом и длиной сегмента до 5 м, для низкой — невитой неэкранированньгй кабель до 3 м. Низкоскоростные кабели и устройства дешевле высокоскоростных. Одна и та же система может одновременно использовать оба режима; переключение для устройств осуществляется прозрачно.

Низкая скорость предназначена для работы с небольшим количеством ПУ, не требующих высокой скорости. Скорость, используемая устройством, подключенным к конкретному порту, определяется хабом по уровням сигналов

на линиях D+ и D-, смещаемых нагрузочными резисторами R2 приемопередатчиков (см. рис. 7.2 и 7.3)

Сигналы синхронизации кодируются вместе с данными по методу NRZI (Non Return to Zero Invert), его работу иллюстрирует рис. 7.4. Каждому пакету предшествует поле синхронизации SYNC, позволяющее приемнику настроиться на частоту передатчика. Кабель также имеет линии VBus и GND для передачи питающего напряжения 5 В к устройствам.

Сечение проводников выбирается в соответствии с длиной сегмента для обеспечения гарантированного уровня сигнала и питающего напряжения. Стандарт определяет два типа разъемов (см. табл. 7.1 и рис. 7.5).

Разъемы типа «А» применяются для подключения к хабам (Upstream Connector). Вилки устанавливаются на кабелях, не отсоединяемых от устройств (например, клавиатура, мышь и т. п.). Гнезда устанавливаются на нисходящих портах (Downstream Port) хабов. Разъемы типа «В» (Downstream Connector) устанавливаются на устройствах, от которых соединительный кабель может отсоединяться (принтеры и сканеры). Ответная часть (вилка) устанавливается на соединительном кабеле, противоположный конец которого имеет вилку типа «А».

Разъемы типов «А» и «В» различаются механически (рис. 7.5), что исключает недопустимые петлевые соединения портов хабов. Четырехконтактные разъемы имеют ключи, исключающие неправильное присоединение. Конструкция разъемов обеспечивает позднее соединение и раннее отсоединение сигнальных цепей по сравнению с питающими. Для распознавания разъема USB на корпусе устройства ставится стандартное символическое обозначение.

Рис. 7.5. Гнезда USB: а — типа «А»,  б — типа «В», в — символическое обозначение

Питание устройств USB возможно от кабеля (Bus-Powered Devices) или от собственного блока питания (Self-Powered Devices). Хост обеспечивает питанием непосредственно подключенные к нему ПУ. Каждый хаб, в свою очередь, обеспечивает питание устройств, подключенных к его нисходящим портам. При некоторых ограничениях топологии допускается применение хабов, питающихся от шины. На рис. 7.6 приведен пример схемы соединения устройств USB.

 Здесь клавиатура, перо и мышь могут питаться от шины.

 

 

USB поддерживает как однонаправленные, так и двунаправленные режимы связи. Передача данных производится между ПО хоста и конечной точкой устройства. Устройство может иметь несколько конечных точек, связь с каждой из них (канал) устанавливается независимо.

Архитектура USB допускает четыре базовых типа передачи данных:

Ø    Управляющие посылки (Control Transfers), используемые для конфигурирования во время подключения и в процессе работы для управления устройствами. Протокол обеспечивает гарантированную доставку данных. Длина поля данных управляющей посылки не превышает 64 байт на полной скорости и 8 байт на низкой.

Ø    Сплошные передачи (Bulk Data Transfers) сравнительно больших пакетов без жестких требований ко времени доставки. Передачи занимают всю свободную полосу пропускания шины. Пакеты имеют поле данных размером 8, 16, 32 или 64 байт. Приоритет этих передач самый низкий, они могут приостанавливаться при большой загрузке шины. Допускаются только на полной скорости передачи.

Ø    Прерывания (Interrupt) — короткие (до 64 байт на полной скорости, до 8 байт на низкой) передачи типа вводимых символов или координат. Прерывания имеют спонтанный характер и должны обслуживаться не медленнее, чем того требует устройство. Предел времени обслуживания устанавливается в диапазоне 1-255 мс для полной скорости и 10-255 мс — для низкой.

Ø    Изохронные передачи (Isochronous Transfers) — непрерывные передачи в реальном времени, занимающие предварительно согласованную часть пропускной способности шины и имеющие заданную задержку доставки. В случае обнаружения ошибки изохронные данные передаются без повтора — недействительные пакеты игнорируются. Пример — цифровая передача голоса. Пропускная способность определяется требованиями к качеству передачи, а задержка доставки может быть критичной, например, при реализации телеконференций.

Полоса пропускания шины делится между всеми установленными каналами. Выделенная полоса закрепляется за каналом, и если установление нового канала требует такой полосы, которая не вписывается в уже существующее распределение, запрос на выделение канала отвергается.

Архитектура USВ предусматривает внутреннюю буферизацию всех устройств, причем чем большей полосы пропускания требует устройство, тем больше должен быть его буфер. USB должна обеспечивать обмен с такой скоростью, чтобы задержка данных в устройстве, вызванная буферизацией, не превышала нескольких миллисекунд.

Изохронные передачи классифицируются по способу синхронизации конечных точек — источников или получателей данных — с системой: различают асинхронный, синхронный и адаптивный классы устройств, каждому из которых соответствует свой тип канала USB.

Протокол

Все обмены (транзакции) по USB состоят из трех пакетов. Каждая транзакция планируется и начинается по инициативе контроллера, который посылает пакет-аркер (Token Packet). Он описывает тип и направление передачи, адрес ус-тройства USB и номер конечной точки. В каждой транзакции возможен обмен только между адресуемым устройством (его конечной точкой) и хостом. Адресуемое маркером устройство распознает свой адрес и готовится к обмену. Источник данных (определенный маркером) передает пакет данных (или уведомление об отсутствии данных, предназначенных для передачи). После успешного приема пакета приемник данных посылает пакет подтверждения (Handshake Packet).

Планирование транзакций обеспечивает управление поточными каналами. На аппаратном уровне использование отказа от транзакции (NAck) при недопустимой интенсивности передачи предохраняет буферы от переполнения сверху и снизу. Маркеры отвергнутых транзакций повторно передаются в свободное для шины время. Управление потоками позволяет гибко планировать обслуживание одновременных разнородных потоков данных.

Устойчивость к ошибкам обеспечивают следующие свойства USB:

Ø    Высокое качество сигналов, достигаемое благодаря дифференциальным приемникам/передатчикам и экранированным кабелям.

Ø    Защита полей управления и данных CRC-кодами.

Ø    Обнаружение подключения и отключения устройств и конфигурирование ресурсов на системном уровне.

Ø    Самовосстановление протокола с тайм-аутом при потере пакетов.

Ø    Управление потоком для обеспечения изохронности и управления аппаратными буферами.

Ø    Независимость функций от неудачных обменов с другими функциями.

Для обнаружения ошибок передачи каждый пакет имеет контрольные поля CRC-кодов, позволяющие обнаруживать все одиночные и двойные битовые ошибки. Аппаратные средства обнаруживают ошибки передачи, а контроллер автоматически производит трехкратную попытку передачи. Если повторы безуспешны, сообщение об ошибке передается клиентскому ПО.

Устройства USB — функции и хабы

Возможности шины USB позволяют использовать ее для подключения разнообразных устройств. Не касаясь «полезных» свойств ПУ, остановимся на их интерфейсной части, связанной с шиной USB. Все устройства должны поддерживать набор общих операций, перечисленных ниже. Динамическое подключение и отключение. Эти события отслеживаются хабом, который сообщает о них хост-контроллеру и выполняет сброс подключенного устройства. Устройство после сигнала сброса должно отзываться на нулевой адрес, при этом оно не сконфигурировано и не приостановлено. После назначения адреса, за которое отвечает хост-контроллер, устройство должно отзываться только на свой уникальный адрес.

Конфигурирование устройств, выполняемое хостом, является необходимым для их использования. Для конфигурирования обычно используется информация, считанная из самого устройства. Устройство может иметь множество интерфейсов, каждому из которых соответствует собственная конечная точка, представляющая хосту функцию устройства. Интерфейс в конфигурации может иметь альтернативные наборы характеристик; смена наборов поддерживается протоколом. Для поддержки адаптивных драйверов дескрипторы устройств и интерфейсов имеют поля класса, подкласса и протокола.

Передача данных возможна посредством одного из четырех типов передач (см. выше). Для конечных точек, допускающих разные типы передач, после конфигурирования доступен только один из них.

Управление энергопотреблением является весьма развитой функцией USB. Для устройств, питающихся от шины, мощность ограничена. Любое устройство при подключении не должно 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 быть использовано.

Устройство USB должно поддерживать приостановку (Suspended Mode), в котором его потребляемый ток не превышает 500 мкА. Устройство должно автоматически приостанавливаться при прекращении активности шины.

Возможность удаленного пробуждения (Remote Wakeup) позволяет приостановленному устройству подать сигнал хосткомпьютеру, который тоже может находиться в приостановленном состоянии. Возможность удаленного пробуждения описывается в конфигурации устройства. При конфигурировании эта функция может быть запрещена.

Хаб в USB 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). Повтори Повторитель представляет собой управляемый ключ, соединяющий выходной порт со входным. Он имеет средства поддержки сброса и приостановки передачи сигналов. 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 наблюдать их состояние.

Нисходящие (Downstream) порты хабов могут находиться в следующих состояниях:

Ø  Powered (питание отключено) — на порт не подается питание (возможно только для хабов, коммутирующих питание). Выходные буферы переводятся в высокоимпедансное состояние, входные сигналы игнорируются.

Ø  Disconnected (отсоединен) — порт не передает сигналы ни в одном направлении, но способен обнаружить подключение устройства (по отсутствию состояния SEO в течение 2,5 мкс). Тогда порт переходит в состояние Disabled, а по уровням входных сигналов {DiffO или Diff1 в состоянии Idle) он определяет скорость подключенного устройства.

Ø   Disabled (запрещен) — порт передает только сигнал сброса (по команде от контроллера), сигналы от порта (кроме обнаружения отключения) не воспринимаются. По обнаружении отключения (2,5 мкс состояния SEO) порт переходит в состояние Disconnect, а если отключение обнаружено «спящим» хабом, контроллеру будет послан сигнал Resume.

Ø   Enabled (разрешен) — порт передает сигналы в обоих направлениях. По команде контроллера или по обнаружении ошибки кадра порт переходит в состояние Disabled, а по обнаружении отключения — в состояние Disconnect.

Ø  Suspended (приостановлен) — порт передает сигнал перевода в состояние останова («спящий» режим). Если хаб находится в активном состоянии, сигналы через порт не пропускаются ни в одном направлении. Однако «спящий» хаб воспринимает сигналы смены состояния незапрещенных портов, подавая «пробуждающие» сигналы от активизировавшегося устройства даже через цепочку «спящих» хабов. Состояние каждого порта идентифицируется контроллером хаба с помощью отдельных регистров. Имеется общий регистр, биты которого отражают факт изменения состояния каждого порта (фиксируемый во время EOF). Это позволяет хост-контроллеру быстро узнать состояние хаба, а в случае обнаружения изменений специальными транзакциями уточнить состояние.

Хост-контроллер

Хост-компьютер общается с устройствами через контроллер. Хост имеет следующие обязанности:

Ø  обнаружение подключения и отсоединения устройств USB;

Ø  манипулирование потоком управления между устройствами и хостом;

Ø  управление потоками данных;

Ø  сбор статистики;

Ø  обеспечение энергосбережения подключенными ПУ.

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

Ø  нумерации и конфигурации устройств;

Лекция «10.3 — Бесциркуляционное обтекание цилиндра» также может быть Вам полезна.

Ø  изохронных передач данных;

Ø  асинхронных передач данных;

Ø  управления энергопотреблением;

Ø  информации об управлении устройствами и шиной.

 

 

Последовательная универсальная шина USB (Universal Serial Bus)

История появления и развития стандартов Universal Serial Bus (USB)

&nbsp &nbsp До появления первой реализации шины USB стандартная комплектация персонального компьютера включала один параллельный порт, обычно для подключения принтера (порт LPT), два последовательных коммуникационных порта (порты COM), обычно для подключения мыши и модема, и один порт для джойстика (порт GAME). Такая конфигурация была вполне приемлемой на заре появления персональных компьютеров, и долгие годы являлась практическим стандартом для производителей оборудования. Однако прогресс не стоял на месте, номенклатура и функциональность внешних устройств постоянно совершенствовались, что в конце концов привело к необходимости пересмотра стандартной конфигурации, ограничивающей возможность подключения дополнительных периферийных устройств, которых, с каждым днем становилось все больше и больше.

&nbsp &nbsp Попытки увеличения количества стандартных портов ввода-вывода не могли привести к кардинальному решению проблемы, и возникла необходимость разработки нового стандарта, который бы обеспечивал простое, быстрое и удобное подключение большого количества разнообразных по назначению периферийных устройств к любому компьютеру стандартной конфигурации, что, в конце концов, привело к появлению универсальной последовательной шины Universal Serial Bus (USB)

&nbsp &nbsp Первая спецификация последовательного интерфейса USB (Universal Serial Bus), получившая название USB 1.0, появилась в 1996 г. , усовершенствованная версия на ее основе, USB 1.1 — в 1998 г. Пропускная способность шин USB 1.0 и USB 1.1 — до 12 Мбит/с (реально до 1 мегабайта в секунду) была вполне достаточной для низкоскоростных периферийных устройств, вроде аналогового модема или компьютерной мышки, однако недостаточной для устройств с высокой скоростью передачи данных, что являлось главным недостатком данной спецификации. Однако, практика показала, что универсальная последовательная шина — это очень удачное решение, принятое практически всеми производителями компьютерного оборудования в качестве магистрального направления развития компьютерной периферии.

В 2000 г. появилась новая спецификация — USB 2.0, обеспечивающая уже скорость передачи данных до 480 Мбит/с (реально до 32 мегабайт в секунду). Спецификация предполагала полную совместимость с предыдущим стандартом USB 1.X и вполне приемлемое быстродействие для большинства периферийных устройств. Начинается бум производства устройств, оснащенных интерфейсом USB. «Классические» интерфейсы ввода — вывода были полностью вытеснены и стали экзотикой. Однако, для части высокоскоростного периферийного оборудования даже удачная спецификация USB 2.0 оставалась узким местом, что требовало дальнейшего развития стандарта.

В 2005 г. была анонсирована спецификация для беспроводной реализации USB — Wireless USB — WUSB, позволяющей выполнять беспроводное подключение устройств на расстоянии до 3-х метров с максимальной скоростью передачи данных 480 Мбит/сек, и на расстоянии до 10 метров с максимальной скоростью 110 Мбит/сек. Спецификация не получила бурного развития и не решала задачу повышения реальной скорости передачи данных.

В 2006 г. была анонсирована спецификация USB-OTG ( USB On-The-Go, благодаря которой стала возможной связь двух USB-устройств друг с другом без отдельного USB-хоста. Роль хоста в данном случае выполняет одно из периферийных устройств. Смартфонам, цифровым фотоаппаратам и прочим мобильным устройствам приходится быть как хостом, так и периферийным устройством. Например, при подключении по USB к компьютеру фотоаппарата, он является периферийным устройством, а при подключении принтеру он является хостом. Поддержка спецификации USB-OTG постепенно стала стандартом для мобильных устройств.

В 2008 г. появилась окончательная спецификация нового стандарта универсальной последовательной шины — USB 3.0 . Как и в предыдущих версиях реализации шины, предусмотрена электрическая и функциональная совместимость с предыдущими стандартами. Скорость передачи данных для USB 3.0 увеличилась в 10 раз — до 5 Гбит/сек. В интерфейсном кабеле добавились 4 дополнительные жилы, и их контакты были выведены отдельно от 4-х контактов предыдущих стандартов, в дополнительном контактном ряду. Кроме повышенной скорости передачи данных шина USB характеризуется еще и увеличившейся, по сравнению с предыдущими стандартами, силой тока в цепи питания. Максимальная скорость передачи данных по шине USB 3.0 стала приемлемой практически для любого, массово производимого периферийного компьютерного оборудования.

В 2013 году была принята спецификация следующего интерфейса — USB 3.1, скорость передачи данных которого может достигать 10 Гбит/с. Кроме того, появился компактный 24-контактный разъём USB Type-C, который является симметричным, позволяя вставлять кабель любой стороной.

После выхода стандарта USB 3.1 организация USB Implementers Forum (USB-IF) объявила, что разъёмы USB 3.0 со скоростью до 5 Гбит/с (SuperSpeed) теперь будут классифицироваться как USB 3.1 Gen 1, а новые разъёмы USB 3.1 со скоростью до 10 Гбит/с (SuperSpeed USB 10Gbps) — как USB 3.1 Gen 2. Стандарт USB 3.1 обратно совместим с USB 3.0 и USB 2.0.

В 2017 году организация USB Implementers Forum (USB-IF) опубликовала спецификацию USB 3.2. Максимальная скорость передачи составляет 10 Гбит/с. Однако в USB 3.2 предусмотрена возможность агрегации двух подключений (Dual-Lane Operation), позволяющая увеличить теоретическую пропускную способность до 20 Гбит/с . Реализация этой возможности сделана опциональной, то есть ее поддержка на уровне оборудования будет зависеть от конкретного производителя и технической необходимости, которая отличается, например, для принтера и переносного жесткого диска. Возможность реализации данного режима предусмотрена только при использовании USB Type-C.

www.usb.org — Документация по спецификациям USB для разработчиков на английском языке.

Нельзя не отметить, что существовала, и пока еще существует, альтернатива шине USB. Еще до ее появления, компания Apple разработала спецификацию последовательной шины FireWire (другое название — iLink), которая в 1995 г. была стандартизована Американским Институтом инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) под номером 1394. Шина IEEE 1394 может работать в трех режимах: со скоростью передачи данных до 100, 200 и 400 Мбит/с. Однако, по причине высокой стоимости и более сложной реализации, чем USB, эта разновидность высокоскоростной последовательной шины, большого распространения не получила, и постепенно вытесняется USB 2.0 – USB 3.2.

Общие принципы работы периферийных устройств Universal Serial Bus (USB)

&nbsp &nbsp Интерфейс USB оказался настолько удачным решением, что им оснастили практически все классы периферийных устройств, от мобильного телефона до веб-камеры или переносного жесткого диска. Наибольшее распространение получили (пока) устройства с поддержкой USB 2.0. Однако, USB 3.0 – 3.1 более востребован для высокоскоростных устройств, где он становится основным, постепенно вытесняя USB 2.0.

&nbsp &nbsp Периферийные устройства, с поддержкой USB при подключении к компьютеру автоматически распознаются системой (в частности, программное обеспечение драйвера и пропускную способность шины), и готовы к работе без вмешательства пользователя. Устройства с небольшим энергопотреблением (до 500мА) могут не иметь своего блока питания и запитываться непосредственно от шины USB.

  1. Благодаря использованию USB отпадает необходимость снятия корпуса компьютера для установки дополнительных периферийных устройств, а также необходимость выполнения сложных настроек при их установке.

  2. USB устраняет проблему ограничения числа подключаемых устройств. При использовании USB с компьютером может одновременно работать до 127 устройств.

  3. USB позволяет выполнять «горячее» (оперативное) подключение. При этом не требуется предварительное выключение компьютера, затем подключение устройства, перезагрузка компьютера и настройка установленных периферийных устройств. Для отключения периферийного устройства не требуется выполнять процедуру, обратную описанной.

Проще говоря, USB позволяет фактически реализовать все преимущества современной технологии «plug and play» («включай и работай»). Устройства, разработанные для USB 1.x могут работать с контроллерами USB 2.0. и USB 3.0

При подключении периферийного устройства вырабатывается аппаратное прерывание и управление получает драйвер HCD (Host Controller Driver) контроллера USB (USB Host Controller — UHC ), который на сегодняшний день интегрирован во все выпускаемые чипсеты материнских плат. Он опрашивает устройство и получает от него идентификационную информацию, исходя из которой управление передается драйверу, обслуживающему данный тип устройств. UHC контроллер имеет корневой (root) концентратор (Hub), обеспечивающий подключение к шине устройств USB.

Концентратор (USB HUB).

Точки подключения называются портами. К порту, в качестве устройства, может быть подключен другой концентратор. Каждый концентратор имеет исходящий порт (upstream port), соединяющие его с главным контроллером и нисходящие порты (downstream port) для подключения периферийных устройств. Концентраторы могут обнаруживать, выполнять соединение и отсоединение в каждом порте нисходящей связи и обеспечивать распределение напряжения питания в устройства нисходящего соединения. Каждый из портов нисходящей связи может быть индивидуально активизирован и сконфигурирован на полной или низкой скорости. Концентратор состоит из двух блоков: контроллера концентратора и ретранслятора концентратора. Ретранслятор — работающий под управлением протокола коммутатор между портом восходящей связи и портами нисходящей связи. Концентратор содержит также аппаратные средства поддержки перевода в исходное состояние и приостановки/возобновления подключения. Контроллер обеспечивает интерфейсные регистры, обеспечивающие передачу данных в главный контроллер и обратно. Определенное состояние и управляющие команды концентратора позволяют главному процессору конфигурировать концентратор, а также контролировать и управлять его портами.

Внешние концентраторы могут иметь собственный блок питания или же запитываться от шины USB.

Кабели и разъемы USB

Разъемы типа А используются для подключения к компьютеру или концентратору. Разъемы типа B используются для подключения к периферийным устройствам.

Все разъёмы USB, имеющие возможность входить в соединение друг с другом, рассчитаны на совместную работу.

Имеется электрическая совместимости всех контактов разъёма USB 2.0 с соответствующими контактами разъёма USB 3.0. При этом разъём USB 3.0 имеет дополнительные контакты, не имеющие соответствия в разъёме USB 2.0, и, следовательно, при соединении разъёмов разных версий «лишние» контакты не будут задействованы, обеспечивая нормальную работу соединения версии 2.0. Все гнёзда и штекеры между USB 3.0 Тип A и USB 2.0 Тип A рассчитаны на совместную работу. Размер гнезда USB 3.0 Тип B несколько больше, чем это могло бы потребоваться для штекера USB 2.0 Тип B и более ранних. При этом предусмотрено подключение в эти гнёзда и такого типа штекеров. Соответственно, для подключения к компьютеру периферийного устройства с разъёмом USB 3.0 Тип B можно использовать кабели обоих типов, но для устройства с разъёмом USB 2.0 Тип B — только кабель USB 2.0. Гнёзда eSATAp, обозначенные как eSATA/USB Combo, то есть имеющие возможность подключения к ним штекера USB, имеют возможность подключения штекеров USB Тип A: USB 2.0 и USB 3.0, но в скоростном режиме USB 2.0.

Разъёмы USB Type-C служат для подключения как к периферийным устройствам, так и к компьютерам, заменяя различные разъёмы и кабели типов A и B предыдущих стандартов USB, и предоставляя возможности расширения в будущем. 24-контактный двухсторонний разъём является достаточно компактным, близким по размерам к разъёмам микро-B стандарта USB 2.0. Размеры разъёма — 8,4 мм на 2,6 мм. Коннектор предоставляет 4 пары контактов для питания и заземления, две дифференциальные пары D+/D- для передачи данных на скоростях менее SuperSpeed (в кабелях Type-C подключена только одна из пар), четыре дифференциальные пары для передачи высокоскоростных сигналов SuperSpeed, два вспомогательных контакта (sideband), два контакта конфигурации для определения ориентации кабеля, выделенный канал конфигурационных данных (кодирование BMC — biphase-mark code) и контакт питания +5 V для активных кабелей.

Контакты разъёма и разводка кабеля USB Type-C


Type-C — штекер и гнездо
Кон. Название Описание Кон. Название Описание
A1 GND Заземление B12 GND Заземление
A2 SSTXp1 Диф. пара № 1 SuperSpeed, передача, положительный B11 SSRXp1 Диф. пара № 2 SuperSpeed, приём, положительный
A3 SSTXn1 Диф. пара № 1 SuperSpeed, передача, отрицательный B10 SSRXn1 Диф. пара № 2 SuperSpeed, приём, отрицательный
A4 VBUS Питание B9 VBUS Питание
A5 CC1 Канал конфигурации B8 SBU2 Sideband № 2 (SBU)
A6 Dp1 Диф. пара не-SuperSpeed, положение 1, положительный B7 Dn2 Диф. пара не-SuperSpeed, положение 2, отрицательный
A7 Dn1 Диф. пара не-SuperSpeed, положение 1, отрицательный B6 Dp2 Диф. пара не-SuperSpeed, положение 2, положительный
A8 SBU1 Sideband № 1 (SBU) B5 CC2 Канал конфигурации
A9 VBUS Питание B4 VBUS Питание
A10 SSRXn2 Диф. пара № 4 SuperSpeed, передача, отрицательный B3 SSTXn2 Диф. пара № 3 SuperSpeed, приём, отрицательный
A11 SSRXp2 Диф. пара № 4 SuperSpeed, передача, положительный B2 SSTXp2 Диф. пара № 3 SuperSpeed, приём, положительный
A12 GND Заземление B1 GND Заземление
  1. Неэкранированная дифференциальная пара, может использоваться для реализации USB Low Speed (1.0), Full Speed (1.0), High Speed (2.0) — до 480 Мбит/с
  2. В кабеле реализована только одна из дифференциальных пар не-SuperSpeed. Данный контакт не используется в штекере.
Назначение проводников в кабеле USB 3.1 Type-C
Разъём №1 кабеля Type-C Кабель Type-C Разъём №2 кабеля Type-C
Контакт Название Цвет оболочки проводника Название Описание Контакт Название
Оплётка Экран Оплётка кабеля Экран Внешняя оплётка кабеля Оплётка Экран
A1, B1, A12, B12 GND Лужёный GND_PWRrt1
GND_PWRrt2
Общая земля> A1, B1, A12, B12 GND
A4, B4, A9, B9 VBUS Красный PWR_VBUS1
PWR_VBUS2
VBUS питание A4, B4, A9, B9 VBUS
B5 VCONN Жёлтый
PWR_VCONN VCONN питание B5 VCONN
A5 CC Синий CC Канал конфигурирования A5 CC
A6 Dp1 Белый UTP_Dp Неэкранированная дифференциальная пара, positive A6 Dp1
A7 Dn1 Зелёный UTP_Dn Неэкранированная дифференциальная пара, negative A7 Dn1
A8 SBU1 Красный SBU_A Полоса передачи данных A B8 SBU2
B8 SBU2 Чёрный SBU_B Полоса передачи данных B A8 SBU1
A2 SSTXp1 Жёлтый * SDPp1 Экранированная дифференциальная пара #1, positive B11 SSRXp1
A3 SSTXn1 Коричневый * SDPn1 Экранированная дифференциальная пара #1, negative B10 SSRXn1
B11 SSRXp1 Зелёный * SDPp2 Экранированная дифференциальная пара #2, positive A2 SSTXp1
B10 SSRXn1 Оранжевый * SDPn2 Экранированная дифференциальная пара #2, negative A3 SSTXn1
B2 SSTXp2 Белый * SDPp3 Экранированная дифференциальная пара #3, positive A11 SSRXp2
B3 SSTXn2 Чёрный * SDPn3 Экранированная дифференциальная пара #3, negative A10 SSRXn2
A11 SSRXp2 Красный * SDPp4 Экранированная дифференциальная пара #4, positive B2 SSTXp2
A10 SSRXn2 Синий * SDPn4 Экранированная дифференциальная пара #4, negative B3 SSTXn2
* Цвета для оболочки проводников не установлены стандартом

Подключение ранее выпущенных устройств к компьютерам, оснащённым разъёмом USB Type-C, потребует кабеля или адаптера, имеющих штекер или разъём типа A или типа B на одном конце и штекер USB Type-C на другом конце. Стандартом не допускаются адаптеры с разъёмом USB Type-C, поскольку их использование могло бы создать «множество неправильных и потенциально опасных» комбинаций кабелей.

Кабели USB 3.1 с двумя штекерами Type-C на концах должны полностью соответствовать спецификации — содержать все необходимые проводники, должны быть активными, включающими в себя чип электронной идентификации, перечисляющий идентификаторы функций в зависимости от конфигурации канала и сообщения, определяемые вендором (VDM) из спецификации USB Power Delivery 2.0. Устройства с разъёмом USB Type-C могут опционально поддерживать шины питания с током в 1,5 или 3 ампера при напряжении 5 вольт в дополнение к основному питанию. Источники питания должны уведомлять о возможности предоставления увеличенных токов через конфигурационный канал либо полностью поддерживать спецификацию USB Power Delivery через конфигурационный контакт (кодирование BMC) или более старые сигналы, кодируемые как BFSK через контакт VBUS. Кабели USB 2.0, не поддерживающие шину SuperSpeed, могут не содержать чип электронной идентификации, если только они не могут передавать ток 5 ампер.

Спецификация коннекторов USB Type-C версии 1.0 была опубликована форумом разработчиков USB в августе 2014 года. Она была разработана примерно в то же время, что и спецификация USB 3.1.

Использование коннектора USB Type-C не обязательно означает, что устройство реализует высокоскоростной стандарт USB 3.1 Gen1/Gen2 или протокол USB Power Delivery.

&nbsp &nbsp Универсальная последовательная шина является самым распространенным, и наверно, самым удачным компьютерным интерфейсом периферийных устройств за всю историю развития компьютерного оборудования, что подтверждается огромным количеством USB — устройств, некоторые из которых могут показаться несколько неожиданными или глуповато-смешными.

Если вы желаете поделиться ссылкой на эту страницу в своей социальной сети, пользуйтесь кнопкой «Поделиться»

В начало старницы &nbsp&nbsp&nbsp | &nbsp&nbsp&nbsp На главную страницу сайта

Универсальная последовательная шина (USB) | Microsoft Docs

  • Чтение занимает 4 мин

В этой статье

В этом документе приводятся рекомендации по проектированию и разработке компонентов USB. Цель этого документа — позволить партнерам экосистемы создавать устройства с оптимизированными возможностями USB.

Функции USB в Windows 10

Windows 10 поддерживает:

  • Контроллеры двух ролей, которые могут функционировать как USB-узел или USB-устройство. Например, Телефон может подключаться к ПК как USB-устройству, или же он может подключаться к другим периферийным устройствам USB как к USB-узлу.

  • USB типа C, перевернутый, обратимый USB-разъем приблизительно того же размера, что и соединитель USB Micro-B. Кроме того, тип USB-C обеспечивает поддержку следующих функций:

    • USB 3,1 Gen 2 (10 ГБ/с)
    • Доставка питания, позволяющая устройствам и системам предоставлять и использовать до 20V, 5A.
    • Альтернативные режимы, позволяющие использовать соединитель USB Type-C, не поддерживающий протоколы USB, такие как Дисплайпорт, молнией или МХЛ.
    • Сообщение об ошибке объявления
  • USB 2,0, 3,0 и теперь USB 3,1, позволяя изготовителям оборудования легко выбирать из множества контроллеров и периферийных устройств.

  • Универсальные драйверы можно создавать для периферийных устройств USB, которые работают на всех устройствах Windows 10, от Интернета вещей (IOT) до серверов.

Партнерам рекомендуется протестировать эти функции с помощью комплекта «оборудование для лабораторий » и посетить блог группы USB Core , чтобы получить обновленную информацию о функциях и тестах хлк, включая следующие записи, связанные с Windows 10:

Сценарии USB для устройств Windows 10

Windows 10 позволяет поставщикам оборудования внедрять и создавать отличные системы с двойной ролью и USB типа-C. Ниже показаны несколько примеров сценариев, включенных функциями USB в Windows 10:

  • Замена частных соединителей стыковки стандартным разъемом типа USB-C

  • Ускоренная оплата по типу USB-C текущая и/или доставка питания

  • Разрешить внешним периферийным устройствам USB выплату за систему

  • Вывод видео/аудио по типу USB-C с использованием альтернативных режимов

  • Подключение периферийных устройств USB к устройствам Windows Mobile

  • Написание универсальных приложений, которые могут взаимодействовать с настраиваемыми периферийными устройствами USB

Рис. 1. Пример использования новых сценариев USB для настольной системы Windows 10

Рис. 2. Пример использования новых сценариев USB для устройств с Windows 10 Mobile

Рекомендации по использованию USB для Windows 10

  • Как правило, USB должен «просто работать» с минимальным вмешательством пользователя.
  • Предполагается, что оборудование или встроенное по предоставило первоначальные политики, появившиеся с двойной ролью, поставкой питания и функциями альтернативного режима.
  • Windows выполнит корректировки политики, чтобы улучшить взаимодействие с пользователем и помочь пользователю устранить неполадки в случае сбоя.
  • Партнеры должны убедиться в том, что их USB-оборудование (например, системы, концентраторы, кабели или аксессуары) может взаимодействовать с другим USB-оборудованием, идущим или уже на рынке. Мы рекомендуем участие в событиях взаимодействия и соответствия требованиям USB-IF.
  • Мы рекомендуем поддерживать альтернативный режим Дисплайпорт для вывода видео и аудио через USB Type-C.
  • Для систем с несколькими портами USB, которые имеют различные возможности USB, рекомендуется сделать так, чтобы они были понятны для клиентов, у которых есть какие-либо возможности. Например, значок, напечатйся рядом с USB-портом, можно использовать для отображения того, что порт поддерживает альтернативные режимы и приставку питания.
  • Партнеры должны следовать последней спецификации ACPI, чтобы правильно описать их USB-порты, например _ методы UPC и _ PLD.

Минимальные требования к оборудованию для USB

USB является необязательным для всех устройств и компьютеров под управлением Windows 10. Windows 10 поддерживает следующие USB-контроллеры:

Полный набор требований к оборудованию для Windows 10 см. в разделе минимальные требования к оборудованию.

Спецификации программы совместимости оборудования Windows для USB

Программа обеспечения совместимости оборудования Windows использует тесты в комплекте Windows Hardware Lab Kit (хлк), которую изготовители оборудования могут использовать для диагностики проблем на ранних этапах процесса разработки, обеспечения совместимости драйверов с Windows и при необходимости сертификации устройств или систем. Тесты в ХЛК могут проверить работу двух ролей и режима функций в любом выпуске Windows 10.

В System.Fundamentals.SystemUSB.Sys требования программы темекспосесусбпорт Windows для обеспечения совместимости оборудования перечислены типы КОНТРОЛЛЕРов USB, которые рекомендуются, поддерживаются или не поддерживаются.

Поддерживаемые рекомендации для USB от Windows 8.1

Эти рекомендации Windows 8.1 поддерживаются для Windows 10.

Оборудование

Для повышения эффективности питания и повышения производительности рекомендуется, чтобы USB-контроллеры USB 3,0 совместимы с контроллером XHCI, интегрированным в SoC или набор микросхем. Операционная система поддерживает стандартные контроллеры EHCI и XHCI 1,0, включая регистры отладки. Если контроллер узла не полностью совместим с опубликованными стандартными спецификациями, то отклонения должны быть документированы, а поддержка контроллера узла определяется отдельно для каждого случая. Кроме того, для контроллеров узла XHCI важна возможность отладки.

Интерфейс USB-контроллера узла Комментарии
XHCI 1.0 + errata или более поздней версии (включая возможность отладки) Требуется для ХЛК Windows, начиная с июня 2012
РАСШИРЕН Поддерживается
Сопутствующие контроллеры UHCI/OHCI Не поддерживается

Блоги

Блог группы по USB Core

Блог по сертификации оборудования Windows

Видеоролики

Закрепление

Включение новых сценариев подключения по USB

Создание новых приложений для стандартных USB-устройств

Создание отличных USB-устройств 3,0

Интеграция с Windows Device Experience

Запуск Windows с внешнего USB-накопителя с Windows to go

Другие руководства и справочные материалы

Windows 10: новые возможности USB

Драйверы универсальной последовательной шины (USB)

Настройка подключения USB 3,0 в Visual Studio

Настройка подключения USB 3,0 вручную

Справочник по USB

Что такое USB или универсальная последовательная шина

Каждый пользователь подключает по меньшей мере, два устройства через интерфейс USB.

Либо карту флеш памяти, либо другие периферийные устройства, такие как принтер.


Хотя на самом деле устройств, которые используют этот стандартный разъем очень много – можно даже подключить смартфон для зарядки.

В этой записи представлены преимущества и недостатки использования USB для подключения устройств.

Что такое интерфейс USB

Это аббревиатура универсальной последовательной шины (Universal Serial Bus), которая определяет кабели, разъемы и протоколы, используемые для обмена данными между устройствами.

Интерфейс был разработан в 1996 году группой из семи компаний: Microsoft, Compaq, IBM, Intel, DEC, NEC и Nortel.

Их цель состояла в том, чтобы стандартизировать связь между периферийными устройствами, такими как принтеры, мышки и компьютеры.


Эти компании стремились заменить множество разъемов, для устранения проблем интерфейсов и упрощения конфигурации программного обеспечения всех устройств, которые подключаются через USB и увеличить скорость передачи данных.

USB стал успешным стандартом и в настоящее время используется многими устройствами. Сегодня в компьютер входит по крайней мере, один USB-порт.

Типы USB разъемов

Есть два типа разъемов: стандарт A и стандарт B. Эти два стандарта представлены на диаграмме ниже.

Разъем USB также требует для работы питания. Он получает его через контакты 1 и 4, а данные передаются через 2 и 3.

В настоящее время, практически любое устройство можно подключить к компьютеру через этот интерфейс, будь то клавиатура, мышь, смартфон, принтер, или что-нибудь еще в этом роде.

Даже устройство спроектировано и построено самостоятельно может быть также подключено к компьютеру.


Кроме того, интерфейс позволяет осуществлять обмен питанием между компьютерами / ноутбуками и электронными устройствами.

Это значит, что, например, аккумулятор смартфона будет заряжаться, если подключен к компьютеру через USB.

Для того, чтобы использовать эту технологию в небольших устройствах, таких как мобильные телефоны, портативные игровые консоли или другие подобного рода, в октябре 2000 году был запущен порт Mini.

Этот разъем рассчитан на 5000 циклов соединения-разъединения и используется для КПК и смартфонов в первую очередь.

В 2007 году появился Micro. Этот разъем тоньше, чем его предшественник, мини и был создан с целью его замены. Разъем микро обещает, по меньшей мере 10000 циклов соединения-разъединения.

Он произвел революцию в подключении портативных устройства и признан в качестве стандартного интерфейса для обмена данными и питания для мобильных устройств. Вы можете увидеть, как это выглядит на рисунке.

Для того, чтобы увеличить скорость передачи данных по USB появилась версия 3.0, а на смартфонах и других мобильных устройств, разработчики запустили технологию разъема Micro 3.0. Samsung Galaxy Note 3 был первый смартфон, который применил этот разъем.

USB — версии и стандарты

Прошло несколько лет с момента запуска первой версии интерфейса USB. Он появился в январе 1996 года, а последний запущен в июле 2013 г.

На сегодняшний день все еще наиболее широко используется версия 2.0, но производители в скором времени должны перейти на новые стандарты.

Безопасность USB

По данным проведенных исследователей была обнаружена большая проблема в безопасности этого интерфейса.

Она заключается в том, что чип может быть перезаписан, что позволяет злоумышленникам получить контроль над устройством, подключенным к компьютеру через него.


Проблема не может быть решена, поскольку лежит в основе разработки. Единственное решение заключается в использовании аксессуара с новой прошивкой, которая не имеет этой проблемы.

Тогда никто не сможет взять под свой контроль удаленный компьютер. Только подумайте, что может произойти, если кто-то начнет контролировать клавиатуру, мышь или веб-камеру подключенные через USB. Успехов.

Шина USB

 

Универсальная последовательная шина (Universal Serial Bus) разработана в качестве средства подключения к компьютеру периферийных устройств различного класса. Первая спецификация шины утверждена в 1996 г., в настоящее время действует спецификация версии 2.0, описывающая шину с расширенными возможностями.

Архитектура интерфейса USB включает три категории компонентов:

  • коммуникации;
  • устройства;
  • хост-контроллеры.

Коммуникации определяют топологию шины (модель соединения контроллера и устройств), модель выполнения задач, модель обмена данными и разделения ресурсов шины.

В категории устройств различают устройства-хабы (концентраторы), то есть компоненты, способные обеспечить дополнительные точки подключения, и функциональные устройства, которые являются конечным звеном топологии сети USB. Корневой концентратор (хост-контроллер) является ведущим компонентом интерфейса USB, обеспечивая все функции.

К хост-контроллеру подключают либо функциональные устройства, либо концентраторы для увеличения числа доступных портов. Допускается организация до пяти уровней топологии, что в сумме обеспечивает подключение до 127 абонентов.

Хост-контроллер следит за подключением и отключением устройств, организует управляющие потоки между USB -устройством и хостом, потоки данных между USB -устройством и хостом, контролирует состояние устройств и ведет статистику функционирования, снабжает подключенные устройства электропитанием.

Многие функции контроллера USB возложены на операционную систему: адресация устройств и их конфигурирование, управление энергопотреблением и процессами передачи данных на логическом уровне.

Концентратор (хаб) служит разветвителем шины, создавая дополнительные порты. Каждый хаб имеет один восходящий канал, предназначенный для подключения к имеющемуся в наличии свободному порту, и несколько нисходящих, к которым могут быть подключены или другие концентраторы, или конечные устройства. Хаб должен следить за подключением и отключением устройств, уведомляя хост об изменениях, распределять электропитание между потребителями.

Функциональное устройство с позиции контроллера USB — это конечная точка в топологии шины, с которой возможен обмен данными. Одно физическое устройство может содержать несколько точек. В обязательном порядке в устройстве присутствует точка с номером 0. До конфигурирования устройства через точку 0 остальные каналы недоступны.

Таким образом, конечная точка — это тупик логического канала данных между хостом и устройством. В свою очередь канал — это логическое соединение между хостом и устройством. Если конечных точек в физическом устройстве несколько, то обмен данными между хост-контроллером и устройством проходит в многоканальном режиме.

Полоса пропускания шины делится между всеми установленными каналами. Шина USB предоставляет каналы нескольких типов.
Каналы сообщений являются двунаправленными и служат для передачи сообщений, имеющих строго определенный формат, необходимый для обеспечения надежной идентификации устройств.
Потоковые каналы являются однонаправленными. Они не имеют определенного формата, то есть обеспечивают обмен данными любого типа.

С практической точки зрения особый интерес представляет изохронный режим передачи потоковых данных в реальном времени. Этот режим используют для аудио- и видеоданных.


На некоторых материнских платах параметр «USB Controllers» по умолчанию выставлен в режим USB 1.1. Это связано с тем, что операционная система \Л/1пс1о\л/5 ХР без пакетов исправлений не поддерживает USB версии 2.0.
Для включения USB 2.0 в BIOS Setup необходимо сделать следующее.

  1. Перейдите в раздел On CHIP PCI Device (или Integrated Peripherals в других версиях BIOS).
  2. Установите значение Enabled в строке USB 2.0 Controlled.
  3. В некоторых версиях BIOS следует установить значение V1.0+V2.0 в строке USB Controllers version.

Интерфейс USB 2.0 поддерживается всеми версиями операционной системы Windows XP, начиная с Service Pack 1.

Информация по шине USB передается пакетами. Обмен данными возможен только между хостом и устройством и не допускается напрямую между устройствами на шине. Предусмотрено три скоростных режима:

  • Low Speed (низкоскоростной режим) с пропускной способностью до 1,5 Мбит/с;
  • Full Speed (полноскоростной режим) с пропускной способностью до 12 Мбит/с;
  • Hight Speed (высокоскоростной режим) с пропускной способностью до 480 Мбит/с.

Физические каналы связи организуются концентраторами и кабеля­ми. Кабель представляет собой экранированную витую пару. Всего в USB-кабеле применяют 4 провода: два для передачи сигнала и два для подачи напряжения.

Для подключения устройств предназначены соединители типа «А» и типа «В». Разъемы типа «А» используют для постоянно подключенных устройств, например принтеров.

Соединители типа «В» используются для периодически подключаемой периферии, например флэш-накопителей. Разъем mini- USB типа «В» предназначен для подключения малогабаритных устройств (мобильные телефоны, фотоаппараты, плееры).

Конструктивно разъемы сделаны так, что сначала происходит соединение шины питания, потом шины данных. Устройства, потребляющие небольшой ток (до 500 мА), могут быть запитаны от шины USB.


При подключении к шине USB нескольких устройств бывает так, что некоторые из них не работают или работают нестабильно. Обычно это объясняется превышением максимально допустимого тока нагрузки шины USB.

  1. Даем команду Пуск > Панель управления > Система. В диалоговом окне Система открываем вкладку Оборудование, щелчком на кнопке Диспетчер устройств открываем одноименное диалоговое окно.
  2. В диалоговом окне Диспетчер устройств раскрываем список Контроллеры универсальной последовательной шины USB, выбираем строку Корневой USB концентратор. Щелчком дополнительной кнопки мыши открываем контекстное меню, выбираем пункт Свойства.
  3. В диалоговом окне Свойства открываем вкладку Питание. На панели Подключенные устройства в столбце Требует питания проверяем энергопотребление устройств.
  4. Если общее энергопотребление устройств, подключенных к концентратору, близко к значению 500 мА или превышает его, физически переключаем одно из устройств на порт USB, принадлежащий другому концентратору.
  5. Если в компьютере не хватает свободных мощностей концентраторов USB, требуется установить внешний концентратор с собственным питанием или перевести одно из устройств на питание от электросети.
  6. В некоторых версиях BIOS существует параметр USB 2.0 HS Reference Voltage , управляющий питанием портов USB. Выставьте значение параметра Hight или Maximum.

Общие сведения о шине USB (Universal Serial Bus)

История появления и развития стандартов Universal Serial Bus (USB)

&nbsp &nbsp До появления первой реализации шины USB стандартная комплектация персонального компьютера включала один параллельный порт, обычно для подключения принтера (порт LPT), два последовательных коммуникационных порта (порты COM), обычно для подключения мыши и модема, и один порт для джойстика (порт GAME). Такая конфигурация была вполне приемлемой на заре появления персональных компьютеров, и долгие годы являлась практическим стандартом для производителей оборудования. Однако прогресс не стоял на месте, номенклатура и функциональность внешних устройств постоянно совершенствовались, что в конце концов привело к необходимости пересмотра стандартной конфигурации, ограничивающей возможность подключения дополнительных периферийных устройств, которых, с каждым днем становилось все больше и больше.

&nbsp &nbsp Попытки увеличения количества стандартных портов ввода-вывода не могли привести к кардинальному решению проблемы, и возникла необходимость разработки нового стандарта, который бы обеспечивал простое, быстрое и удобное подключение большого количества разнообразных по назначению периферийных устройств к любому компьютеру стандартной конфигурации, что, в конце концов, привело к появлению универсальной последовательной шины Universal Serial Bus (USB)

&nbsp &nbsp Первая спецификация последовательного интерфейса USB (Universal Serial Bus), получившая название USB 1.0, появилась в 1996 г., усовершенствованная версия на ее основе, USB 1.1 — в 1998 г. Пропускная способность шин USB 1.0 и USB 1.1 — до 12 Мбит/с (реально до 1 мегабайта в секунду) была вполне достаточной для низкоскоростных периферийных устройств, вроде аналогового модема или компьютерной мышки, однако недостаточной для устройств с высокой скоростью передачи данных, что являлось главным недостатком данной спецификации. Однако, практика показала, что универсальная последовательная шина — это очень удачное решение, принятое практически всеми производителями компьютерного оборудования в качестве магистрального направления развития компьютерной периферии.

В 2000 г. появилась новая спецификация — USB 2.0, обеспечивающая уже скорость передачи данных до 480 Мбит/с (реально до 30 мегабайт в секунду). Спецификация предполагала полную совместимость с предыдущим стандартом USB 1.X и вполне приемлемое быстродействие для большинства периферийных устройств. Начинается бум производства устройств, оснащенных интерфейсом USB. «Классические» интерфейсы ввода — вывода были полностью вытеснены и стали экзотикой. Однако, для части высокоскоростного периферийного оборудования даже удачная спецификация USB 2.0 оставалась узким местом, что требовало дальнейшего развития стандарта.

В 2005 г. была анонсирована спецификация для беспроводной реализации USB — Wireless USB — WUSB, позволяющей выполнять беспроводное подключение устройств на расстоянии до 3-х метров с максимальной скоростью передачи данных 480 Мбит/сек, и на расстоянии до 10 метров с максимальной скоростью 110 Мбит/сек. Спецификация не получила бурного развития и не решала задачу повышения реальной скорости передачи данных.

В 2008 г. появилась окончательная спецификация нового стандарта универсальной последовательной шины — USB 3.0 . Как и в предыдущих версиях реализации шины, предусмотрена электрическая и функциональная совместимость с предыдущими стандартами. Скорость передачи данных для USB 3.0 увеличилась в 10 раз — до 4.8 Гбит/сек. В интерфейсном кабеле добавились 4 дополнительные жилы, и их контакты были выведены отдельно от 4-х контактов предыдущих стандартов, в дополнительном контактном ряду. Кроме повышенной скорости передачи данных шина USB характеризуется еще и увеличившейся, по сравнению с предыдущими стандартами, силой тока в цепи питания (900 мА по сравнению с 500мА). Максимальная скорость передачи данных по шине USB 3.0 стала приемлемой практически для любого, массово производимого периферийного компьютерного оборудования.

www.usb.org — Документация по спецификациям USB для разработчиков на английском языке.

SuperSpeed USB 3.0 — Интерфейс SuperSpeed USB: характеристики, распиновка разъёмов, вопросы и ответы, совместимые устройства

Нельзя не отметить, что существовала, и пока еще существует, альтернатива шине USB. Еще до ее появления, компания Apple разработала спецификацию последовательной шины FireWire (другое название — iLink), которая в 1995 г. была стандартизована Американским Институтом инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) под номером 1394. Шина IEEE 1394 может работать в трех режимах: со скоростью передачи данных до 100, 200 и 400 Мбит/с. Однако, по причине высокой стоимости и более сложной реализации, чем USB, эта разновидность высокоскоростной последовательной шины, большого распространения не получила, и постепенно вытесняется USB 2.0, контроллеры которого стали частью чипсета любого компьютера стандартной конфигурации.

Общие принципы функционирования Universal Serial Bus (USB)

&nbsp &nbsp Интерфейс USB оказался настолько удачным решением, что им оснастили практически все классы периферийных устройств, от мобильного телефона до веб-камеры или переносного жесткого диска. Наибольшее распространение получили (пока) устройства с поддержкой USB 2.0. Однако, потенциал, заложенный в спецификацию USB 3.0, позволяет предположить, что в последующие минимум 5 лет после появления данного стандарта, для высокоскоростных устройств он станет основным, постепенно вытесняя USB 2.0

&nbsp &nbsp Периферийные устройства, с поддержкой USB при подключении к компьютеру автоматически распознаются системой, (в частности, программное обеспечение драйвера и пропускную способность шины), и готовы к работе без вмешательства пользователя. Устройства с небольшим энергопотреблением (до 500мА) могут не иметь своего блока питания и запитываться непосредственно от шины USB.

  1. Благодаря использованию USB отпадает необходимость снятия корпуса компьютера для установки дополнительных периферийных устройств, а также необходимость выполнения сложных настроек при их установке.

  2. USB устраняет проблему ограничения числа подключаемых устройств. При использовании USB с компьютером может одновременно работать до 127 устройств.

  3. USB позволяет выполнять «горячее» (оперативное) подключение. При этом не требуется предварительное выключение компьютера, затем подключение устройства, перезагрузка компьютера и настройка установленных периферийных устройств. Для отключения периферийного устройства не требуется выполнять процедуру, обратную описанной.

Проще говоря, USB позволяет фактически реализовать все преимущества современной технологии «plug and play» («включай и работай»). Устройства, разработанные для USB 1.x могут работать с контроллерами USB 2.0. и USB 3.0

При подключении периферийного устройства вырабатывается аппаратное прерывание и управление получает драйвер HCD (Host Controller Driver) контроллера USB (USB Host Controller — UHC ), который на сегодняшний день интегрирован во все выпускаемые чипсеты материнских плат. Он опрашивает устройство и получает от него идентификационную информацию, исходя из которой управление передается драйверу, обслуживающему данный тип устройств. UHC контроллер имеет корневой (root) концентратор (Hub), обеспечивающий подключение к шине устройств USB.

Концентратор (USB HUB).

Точки подключения называются портами. К порту, в качестве устройства, может быть подключен другой концентратор. Каждый концентратор имеет исходящий порт (upstream port), соединяющие его с главным контроллером и нисходящие порты (downstream port) для подключения периферийных устройств. Концентраторы могут обнаруживать, выполнять соединение и отсоединение в каждом порте нисходящей связи и обеспечивать распределение напряжения питания в устройства нисходящего соединения. Каждый из портов нисходящей связи может быть индивидуально активизирован и сконфигурирован на полной или низкой скорости. Концентратор состоит из двух блоков: контроллера концентратора и ретранслятора концентратора. Ретранслятор — работающий под управлением протокола коммутатор между портом восходящей связи и портами нисходящей связи. Концентратор содержит также аппаратные средства поддержки перевода в исходное состояние и приостановки/возобновления подключения. Контроллер обеспечивает интерфейсные регистры, обеспечивающие передачу данных в главный контроллер и обратно. Определенное состояние и управляющие команды концентратора позволяют главному процессору конфигурировать концентратор, а также контролировать и управлять его портами.

Внешние концентраторы могут иметь собственный блок питания или же запитываться от шины USB.

&nbsp &nbsp Универсальная последовательная шина является самым распространенным, и наверно, самым удачным компьютерным интерфейсом периферийных устройств, что подтверждается огромным количеством USB — устройств, иногда неожиданных или глуповато-смешных.


На главную страницу сайта

Что такое универсальная последовательная шина (USB)?

Что означает универсальная последовательная шина (USB)?

Универсальная последовательная шина (USB) — это общий интерфейс, который обеспечивает связь между устройствами и хост-контроллером, например персональным компьютером (ПК) или смартфоном. Он соединяет периферийные устройства, такие как цифровые камеры, мыши, клавиатуры, принтеры, сканеры, мультимедийные устройства, внешние жесткие диски и флэш-накопители. Благодаря широкому разнообразию использования, включая поддержку электропитания, USB заменил широкий спектр интерфейсов, таких как параллельный и последовательный порт.

USB предназначен для улучшения технологии plug-and-play и позволяет выполнять горячую замену. Plug-and-play позволяет операционной системе (ОС) самопроизвольно настраивать и обнаруживать новое периферийное устройство без перезагрузки компьютера. Кроме того, горячая замена позволяет извлекать и заменять новое периферийное устройство без перезагрузки.

Есть несколько типов разъемов USB. В прошлом большинство USB-кабелей было одного из двух типов: типа A и типа B. Стандарт USB 2.0 — это тип A; у него плоский прямоугольный интерфейс, который вставляется в концентратор или USB-хост, который передает данные и подает питание.Клавиатура или мышь являются типичными примерами USB-разъема типа A. Разъем USB типа B имеет квадратную форму со скошенными внешними углами. Он подключен к восходящему порту, который использует съемный кабель, например, принтер. Разъем типа B также передает данные и подает питание. Некоторые разъемы типа B не имеют подключения для передачи данных и используются только в качестве подключения к источнику питания.

Сегодня новые разъемы заменили старые, такие как Mini-USB (или Mini-B), от которых отказались в пользу кабелей Micro-USB и USB-C.Кабели Micro-USB обычно используются для зарядки и передачи данных между смартфонами, игровыми контроллерами и некоторыми компьютерными периферийными устройствами. Micro-USB постепенно заменяется разъемами типа C, которые становятся новым стандартом для смартфонов и планшетов Android.

Techopedia объясняет универсальную последовательную шину (USB)

Универсальная последовательная шина (USB) — это, по сути, более новый порт, который используется в качестве общего интерфейса для подключения нескольких различных типов устройств, таких как:

  • Клавиатуры.
  • Принтеры.
  • Медиаустройства.
  • Камеры.
  • Сканеры.
  • Мыши.

Он разработан для простой установки, более высокой скорости передачи данных, более качественной прокладки кабелей и горячей замены. Он окончательно заменил более громоздкие и медленные последовательные и параллельные порты.

USB был изобретен и создан Аджаем Бхаттом, компьютерным архитектором, работавшим в Intel. В 1994 году семь компаний, включая Intel, Compaq, Microsoft, IBM, Digital Equipment Corporation (DEC), Nortel и NEC Corporation, начали разработку USB.

Их цель заключалась в том, чтобы упростить подключение периферийных устройств к ПК и устранить чрезмерное количество разъемов. В число вовлеченных факторов входили: увеличение пропускной способности, оптимизация конфигураций программного обеспечения и решение проблем использования существующих интерфейсов.

Дизайн USB стандартизирован Форумом разработчиков USB (USBIF), который состоит из группы компаний, поддерживающих и продвигающих USB. USBIF не только продает USB, но и поддерживает спецификации и поддерживает программу соответствия.Спецификации для USB были созданы в 2005 году с версией 2.0. Стандарты были введены USBIF в 2001 году; к ним относятся более старые версии 0.9, 1.0 и 1.1, которые имеют обратную совместимость.

Одна из величайших особенностей USB — это горячая замена. Эта функция позволяет удалять или заменять устройство без необходимости в прошлом перезагрузки и прерывания работы системы. Старые порты требовали перезагрузки ПК при добавлении или удалении нового устройства.

Перезагрузка позволила перенастроить устройство и предотвратить электростатический разряд (ESD), нежелательный электрический ток, способный вызвать серьезные повреждения чувствительного электронного оборудования, такого как интегральные схемы.

Горячая замена отказоустойчива, т. Е. Может продолжать работу, несмотря на аппаратный сбой. Однако следует соблюдать осторожность при горячей замене определенных устройств, например камеры; Если один из контактов случайно закорочен, это может привести к повреждению порта, камеры или других устройств.

Еще одна особенность USB — использование постоянного тока (DC). Фактически, некоторые устройства используют линию питания USB для подключения к постоянному току и не передают данные. Примеры устройств, использующих USB-разъем только для постоянного тока, включают набор динамиков, аудиоразъем и устройства питания, такие как миниатюрный холодильник, подогреватель кофейных чашек или лампа для клавиатуры.

USB версии 1 допускает две скорости: 1,5 Мбит / с (мегабит в секунду) и 12 Мбит / с, что хорошо подходит для медленных устройств ввода-вывода. USB версии 2 обеспечивает скорость до 480 Мбит / с и обратно совместим с более медленными USB-устройствами. Первая версия USB 3 (USB 3.0 или SuperSpeed ​​USB) была выпущена в 2008 году и обеспечивала скорость 500 Мбит / с. В 2013 и 2017 годах были выпущены два новых USB версии 3: USB 3.1 и USB 3.2, которые обеспечивали 1,21 Гбит / с и 2,42 Гбит / с соответственно.

Соответствие

| USB-IF

Программа соответствия USB-IF

Пожалуйста, регулярно просматривайте веб-страницу обновлений соответствия USB-IF для получения последней информации о программе соответствия USB-IF.Обновления могут содержать информацию о требованиях к тестам и / или процедурах тестирования.

Подпишитесь на список рассылки обновлений о соответствии USB-IF, написав по адресу [email protected]

Спецификация универсальной последовательной шины (USB) определяет цели проектирования продукта на уровне интерфейсов и механизмов. Чтобы дополнить спецификацию и обеспечить измерение соответствия реальных продуктов, USB-IF учредил Программу соответствия, которая обеспечивает разумные меры приемлемости.Программа соответствия использует несколько спецификаций тестов вместе с идентификатором теста (TID) для отслеживания и определения критериев тестирования, используемых для оценки продукта. Продукты, прошедшие этот уровень приемлемости, считаются сертифицированными USB-IF и добавляются в Список интегратора и имеют право лицензировать логотипы USB-IF. Список интегратора можно найти здесь. Для получения дополнительной информации о логотипах USB-IF посетите страницу с информацией о лицензии на логотип.

Кроме того, существует ряд технических документов, которые предоставляют дополнительную справочную информацию о методах тестирования.Эти документы могут помочь понять, как выполнить требования сертификации, но не содержат точного описания требований к тестированию программы соответствия USB-IF. Официальные документы можно найти в библиотеке документов.

Пять возможностей для сертификации

Есть пять способов сертифицировать продукт с помощью USB-IF.

  1. Примите участие в семинаре по соответствию, спонсируемому USB-IF (только для компании-члена USB-IF)
  2. Посетите авторизованную независимую испытательную лабораторию
  3. Примите участие в квалификации USB-IF по программе сходства
  4. Посетите лабораторию совместимости платформ USB-IF (только для компаний-членов USB-IF)
  5. Расположение OEM

* ПРИМЕЧАНИЕ. Все компании, желающие использовать логотипы USB-IF на своем продукте, должны иметь действующее лицензионное соглашение о товарных знаках USB-IF в файле USB-IF, а продукт должен быть сертифицирован.

Примите участие в семинарах по соответствию, спонсируемых USB-IF

USB-IF Compliance Workshops — это мероприятия только для участников, которые регулярно проводятся для продвижения разработки USB-продуктов, проверки соответствия продукта спецификации USB, помощи в налаживании взаимодействия между производителями USB-продуктов и обеспечения совместной работы периферийных USB-устройств. Наша цель — устранить проблемы совместимости за счет надлежащего внедрения USB-продуктов.

Практикумы по соблюдению нормативных требований

проводятся примерно раз в квартал в отелях в разных местах и ​​обычно длятся пять дней.USB-IF предоставляет специальные испытательные группы, которые проводят тесты, разработанные для Программы соответствия. Также запланированы частные сеансы тестирования между поставщиками системы и поставщиками периферийных устройств. Во время этих тестовых сессий поставщики подтверждают, что их продукты хорошо работают вместе. По завершении семинара комитет по соответствию USB-IF оценивает все данные испытаний на полноту и соответствие. По завершении оценки всех участников USB-IF уведомляет каждого поставщика о результатах тестирования.

Для получения дополнительной информации о текущих семинарах посетите нашу страницу «События».

Посетите авторизованную независимую испытательную лабораторию

USB-IF имеет несколько авторизованных независимых испытательных лабораторий (ITL), расположенных по всему миру. У всех тестовых лабораторий разные возможности тестирования. Каждая испытательная лаборатория уполномочена USB-IF для тестирования определенной технологии USB и набора функций. Чтобы просмотреть список авторизованных независимых тестовых лабораторий и их возможностей тестирования, перейдите по указанной здесь ссылке.

Чтобы посетить испытательную лабораторию, поставщик должен сначала зарегистрировать свой продукт с помощью USB-IF. USB-IF собирает различные регистрационные данные для классификации продукта и обеспечения проведения соответствующего тестирования. После того как будут даны ответы на все вопросы регистрации и будет представлена ​​соответствующая документация, поставщик сможет выбрать МРЖО, способную тестировать тип продукта, классифицируемый по регистрационной информации. Вам, Администрации ITL и USB-IF будет отправлено электронное письмо с подтверждением выбора ITL и регистрации.После того, как Продукт был принят для тестирования ITL, ему будет присвоен идентификатор теста (TID).

На этом этапе продавцы и ITL несут ответственность за согласование цен и установление даты тестирования. USB-IF больше не используется до тех пор, пока ITL не представит тестовые данные для проверки USB-IF. После того, как USB-IF проверит данные тестирования, поставщику будет отправлено электронное письмо с указанием результата тестирования и того, прошел ли продукт сертификацию.

Обратите внимание: только указанные лаборатории имеют право проводить тестирование на соответствие стандарту USB-IF.Не указанные ниже местоположения спутниковых лабораторий не имеют права проводить какие-либо сертификационные испытания USB-IF.

С дополнительными вопросами относительно процесса сертификации ITL обращайтесь по адресу [email protected]

Чтобы зарегистрировать продукт для тестирования, пожалуйста, войдите и зарегистрируйтесь здесь.

Участие в квалификации по сходству

Если продукты очень похожи, тестирование одного продукта может позволить добавить другие похожие продукты в Список интегратора без повторного тестирования.Если существуют какие-либо «существенные различия» между продуктами, требуется тестирование каждого из них. Определение «существенных различий» иногда является спорным, и окончательное решение является обязанностью комиссии по обзору соответствия (CRB), которая отчитывается перед советом директоров USB-IF. По мере принятия решений о «существенных различиях» здесь будут перечислены практические правила. Конечная ответственность за то, чтобы различные модели продукции не имели «значительных отличий» от протестированных образцов продукции, лежит на каждом производителе.Аудиты USB-IF, которые выявляют несоответствия между поставляемым продуктом и протестированными образцами, могут быть причиной необходимости повторного тестирования, отзыва сертификата и / или судебного иска. Права компаний на использование логотипа USB-IF изложены в Лицензионном соглашении по использованию логотипа.

Чтобы принять участие в программе «Квалификация по схожести» или получить дополнительную информацию о программе, перейдите по указанной здесь ссылке.

Посетите лабораторию взаимодействия платформ USB-IF (PIL)

При разработке программ соответствия USB-IF использует лабораторию совместимости платформы USB-IF в качестве начальной лаборатории для сертификации и разработки плана соответствия.Продуктам, которые раньше внедряют новые стандарты USB, рекомендуется посещать лабораторию совместимости платформ USB-IF для тестирования на соответствие.

OEM договоренности

Если ваша компания закупает и перепродает под названием вашей компании продукты, которые в настоящее время находятся в Списке интеграторов под названием компании вашего поставщика, можно добавить эти продукты в Список интеграторов от имени вашей компании без повторного тестирования. Для этого ваш поставщик должен отправить онлайн-форму подтверждения идентичности продукта для вашего OEM-соглашения.Подавать заявку может только основной представитель USB-IF компании-поставщика. Помните, что требования к компании по отображению логотипа USB на своей продукции:

  1. Продукты должны быть указаны в Списке интеграторов под названием этой компании.
  2. Компания должна подписать лицензионное соглашение на товарный знак USB-IF.

Оба эти требования должны быть выполнены, прежде чем ваша компания сможет использовать логотип вместе с вашими продуктами.

Основной представитель USB-IF компании-поставщика может заполнить форму запроса, расположенную здесь.

Что такое USB (универсальная последовательная шина)?

Обновлено: 07.06.2021, Computer Hope

Сокращение от универсальной последовательной шины , USB (произносится как yoo-es-bee) — это интерфейс plug and play, который позволяет компьютеру обмениваться данными с периферийными и другими устройствами. USB-подключенные устройства охватывают широкий диапазон; все, от клавиатур и мышей до музыкальных плееров и флешек.Дополнительные сведения об этих устройствах см. В разделе «Устройства USB».

USB также можно использовать для передачи энергии на определенные устройства, например для питания смартфонов и планшетов и зарядки их аккумуляторов. Первый коммерческий выпуск универсальной последовательной шины (версия 1.0) был выпущен в январе 1996 года. Затем этот промышленный стандарт был быстро принят Intel, Compaq, Microsoft и другими компаниями.

Где находятся порты USB?

Все современные компьютеры имеют хотя бы один порт USB.Ниже приведен список типичных мест, где их можно найти.

  • Настольный компьютер — Настольный компьютер обычно имеет от двух до четырех портов спереди и от двух до восьми портов сзади.
  • Портативный компьютер — Портативный компьютер имеет от одного до четырех портов с левой, правой или с обеих сторон портативного компьютера.
  • Планшетный компьютер — USB-соединение на планшете находится в порту зарядки и обычно представляет собой микро-USB, а иногда и USB-C.Некоторые планшеты имеют дополнительные порты USB-порты.
  • Смартфон — Как и в планшетах, порт USB на смартфонах используется как для зарядки, так и для передачи данных в виде USB-C или micro USB.

USB-устройства

Сегодня существует множество различных USB-устройств, которые подключаются к вашему компьютеру. Приведенный ниже список содержит несколько наиболее распространенных.

Тип USB-разъема

USB-разъемы

бывают разных форм и размеров. Большинство версий разъемов USB, включая стандартные USB, Mini USB и Micro USB, имеют два или более вариантов разъемов.Дополнительная информация по каждому типу представлена ​​ниже.

Mini-USB , также известный как mini-B , используется с цифровыми фотоаппаратами и компьютерной периферией. На новых устройствах Mini-USB в значительной степени заменен кабелями Micro-USB и USB-C.

Micro-USB , анонсированный в 2007 году, был разработан для замены mini-USB. Две разновидности Micro-USB: Micro-A и Micro-B , оба имеют размер разъема 6,85 x 1,8 мм, хотя разъемы Micro-A имеют больший максимальный размер наложения.Кабели Micro-USB часто используются для подключения компьютерной периферии, игровых контроллеров и для зарядки смартфонов. Хотя многие компании переходят на разъемы USB type-C (следующий раздел), Micro-USB по-прежнему широко используется с электронными устройствами.

Кабель USB type-C входит в состав большинства современных смартфонов Android и других устройств с USB-подключением. В отличие от других форм USB-соединений, кабели USB-C обратимы, то есть они подключаются правильно, независимо от того, перевернуты они или нет.«

Скорость передачи по USB

USB 1.x — это стандарт внешней шины, поддерживающий скорость передачи данных 12 Мбит / с и способный поддерживать до 127 периферийных устройств. На картинке показан пример USB-кабеля, подключенного к USB-порту.

USB 2.0 , также известный как высокоскоростной USB , был разработан Compaq, Hewlett Packard, Intel, Lucent, Microsoft, NEC и Phillips и был представлен в 2001 году. Высокоскоростной USB-порт поддерживает передачу данных. скорость до 480 мегабит в секунду (Мбит / с) или 60 мегабайт в секунду (Мбит / с).

USB 3.0 , также известный как SuperSpeed ​​USB , впервые был доступен в ноябре 2009 года компанией Buffalo Technology, но первые сертифицированные устройства были доступны только в январе 2010 года. USB 3.0 улучшил технологию USB 2.0 за счет скорости и скорости. повышение производительности, улучшенное управление питанием и увеличенная пропускная способность. Он предоставляет два однонаправленных пути данных для одновременного приема и отправки данных. USB 3.0 поддерживает скорость передачи до 5,0 гигабит в секунду (Гбит / с) или 640 мегабайт в секунду (Мбит / с).После выпуска USB 3.1 он официально переименован в «USB 3.1 Gen1» в маркетинговых целях. Первыми сертифицированными устройствами стали материнские платы от ASUS и Gigabyte Technology. Dell начала включать порты USB 3.0 в свои компьютеры Inspiron и Dell XPS в апреле 2011 года.

USB 3.1 , также известный как SuperSpeed ​​+ , был доступен с 31 июля 2013 года и является последней версией протокола USB. USB 3.1 поддерживает скорость передачи данных до 10 Гбит / с, что соответствует первому поколению канала Apple Thunderbolt.Сегодня многие устройства используют версии USB 3.0 и 3.1 для повышения производительности и скорости.

Совместимость версий USB

Каждая версия USB-порта имеет обратную и прямую совместимость, то есть может поддерживать любую версию ниже или выше текущего номера. Например, устройства, разработанные с использованием технологии USB 1.1 и 2.0, работают с портом 3.0. Однако следует отметить, что устройства с более низкими версиями работают на своих собственных скоростях передачи, хотя USB 3.0 поддерживает более высокие скорости.Точно так же, если вы подключаете устройство USB 3.1 к порту USB 2.0, максимальная скорость передачи устройства 3.1 ограничивается скоростью порта 2.0.

Кабели USB — длина и тип

USB-кабели

доступны разной длины — от нескольких дюймов до более 16 футов. Максимальная длина USB-кабеля составляет 16 футов 5 дюймов (5 метров) для высокоскоростных устройств и 9 футов 10 дюймов (3 метров) для низкоскоростных устройств. Эти максимальные длины обусловлены синхронизацией передачи данных и риском потери данных при использовании кабелей большей длины.Однако, используя USB-концентраторы, вы можете подключить два USB-кабеля, чтобы эффективно увеличить расстояние между двумя устройствами.

Существуют также разные типы USB-кабелей. Как мы уже упоминали выше, для USB существуют разные скорости передачи (2.0 и 3.0). Точно так же существуют разные типы USB-кабелей, соответствующие этим скоростям. Вы можете получить кабель USB 2.0 для использования с устройством, использующим USB 2.0, или кабель USB 3.0 для использования с устройством, использующим USB 3.0.

Удлинительные USB-кабели

можно подключать к одному концу USB-кабеля, увеличивая длину соединения.Однако избегайте удлинения кабеля сверх максимального расстояния передачи данных USB в 16 футов 5 дюймов, если только вы не используете концентратор USB для усиления сигнала.

Шина, Кабель, Аббревиатуры компьютеров, Соединение, Кабель для передачи данных, EHCI, Firewire, Термины оборудования, M.2, Термины материнской платы, OHCI, PIIX, Порт, SS, UHCI, Заголовок USB

Универсальная последовательная шина (USB) — драйверы Windows

COMPOSITE_DEVICE_CAPABILITIES_INIT

Макрос COMPOSITE_DEVICE_CAPABILITIES_INIT инициализирует структуру COMPOSITE_DEVICE_CAPABILITIES.

EVT_UCM_CONNECTOR_SET_DATA_ROLE

Реализация клиентского драйвера функции обратного вызова события EVT_UCM_CONNECTOR_SET_DATA_ROLE, которая меняет роль данных коннектора на указанную роль при подключении к партнерскому коннектору.

EVT_UCM_CONNECTOR_SET_POWER_ROLE

Реализация клиентского драйвера функции обратного вызова события EVT_UCM_CONNECTOR_SET_POWER_ROLE, которая устанавливает роль питания соединителя для указанной роли при подключении к партнерскому соединителю.

EVT_UCX_CONTROLLER_GET_CURRENT_FRAMENUMBER

Реализация драйвера клиента, которую UCX вызывает для получения текущего 32-битного номера кадра.

EVT_UCX_CONTROLLER_GET_FRAME_NUMBER_AND_QPC_FOR_TIME_SYNC

UCX вызывает этот обратный вызов для получения значения счетчика производительности системного запроса (QPC), синхронизированного с фреймом и микрофреймом.

EVT_UCX_CONTROLLER_GET_TRANSPORT_CHARACTERISTICS

UCX вызывает этот обратный вызов для получения характеристик хост-контроллера.

EVT_UCX_CONTROLLER_QUERY_USB_CAPABILITY

Реализация драйвера клиента для определения, поддерживает ли контроллер конкретную возможность.

EVT_UCX_CONTROLLER_RESET

Реализация драйвера клиента, которую UCX вызывает для сброса контроллера.

EVT_UCX_CONTROLLER_SET_TRANSPORT_CHARACTERISTICS_CHANGE_NOTIFICATION

UCX вызывает эту функцию обратного вызова, чтобы указать свои предпочтения в транспортных характеристиках, для которых драйвер клиента должен отправлять уведомления при возникновении изменений.

EVT_UCX_CONTROLLER_START_TRACKING_FOR_TIME_SYNC

UCX вызывает эту функцию обратного вызова для функции отслеживания времени начала в контроллере.

EVT_UCX_CONTROLLER_STOP_TRACKING_FOR_TIME_SYNC

UCX вызывает эту функцию обратного вызова для функции отслеживания времени остановки в контроллере.

EVT_UCX_CONTROLLER_USBDEVICE_ADD

Реализация клиентского драйвера, которую UCX вызывает при обнаружении нового USB-устройства.

EVT_UCX_DEFAULT_ENDPOINT_UPDATE

Реализация драйвера клиента, которую UCX вызывает с информацией о конечной точке по умолчанию.

EVT_UCX_ENDPOINT_ABORT

Реализация драйвера клиента, которую UCX вызывает для прерывания очереди, связанной с конечной точкой.

EVT_UCX_ENDPOINT_GET_ISOCH_TRANSFER_PATH_DELAYS

UCX вызывает эту функцию обратного вызова, чтобы получить информацию о задержках пути передачи для изохронной конечной точки.

EVT_UCX_ENDPOINT_OK_TO_CANCEL_TRANSFERS

Реализация драйвера клиента, которую UCX вызывает для уведомления драйвера контроллера о том, что он может завершить отмененные передачи на конечной точке.

EVT_UCX_ENDPOINT_PURGE

Реализация драйвера клиента, которая выполняет все невыполненные запросы ввода-вывода на конечной точке.

EVT_UCX_ENDPOINT_RESET

Реализация драйвера клиента, которую UCX вызывает для сброса программирования контроллера для конечной точки.

EVT_UCX_ENDPOINT_SET_CHARACTERISTIC

UCX вызывает эту функцию обратного вызова для установки приоритета на конечной точке.

EVT_UCX_ENDPOINT_START

Реализация драйвера клиента, которую UCX вызывает для запуска очереди, связанной с конечной точкой.

EVT_UCX_ENDPOINT_STATIC_STREAMS_ADD

Реализация клиентского драйвера, которую UCX вызывает для создания статических потоков.

EVT_UCX_ENDPOINT_STATIC_STREAMS_DISABLE

Реализация драйвера клиента, которую UCX вызывает для освобождения ресурсов контроллера для всех потоков для конечной точки.

EVT_UCX_ENDPOINT_STATIC_STREAMS_ENABLE

Реализация клиентского драйвера, которую UCX вызывает для включения статических потоков.

EVT_UCX_ROOTHUB_CONTROL_URB

Драйвер клиента использует этот тип обратного вызова для реализации обработчиков, которые вызывает UCX при получении запросов управления функциями на концентраторе USB.

EVT_UCX_ROOTHUB_GET_20PORT_INFO

Реализация клиентского драйвера, которую UCX вызывает, когда получает запрос информации о USB 2.0 на корневом концентраторе.

EVT_UCX_ROOTHUB_GET_30PORT_INFO

Реализация драйвера клиента, которую UCX вызывает, когда получает запрос информации о портах USB 3.0 на корневом концентраторе.

EVT_UCX_ROOTHUB_GET_INFO

Реализация драйвера клиента, которую UCX вызывает, когда получает запрос информации о корневом концентраторе.

EVT_UCX_ROOTHUB_INTERRUPT_TX

Реализация драйвера клиента, которую UCX вызывает, когда получает запрос информации об измененных портах.

EVT_UCX_USBDEVICE_ADDRESS

Реализация клиентского драйвера, которую UCX вызывает для адресации USB-устройства.

EVT_UCX_USBDEVICE_DEFAULT_ENDPOINT_ADD

Реализация клиентского драйвера, которую UCX вызывает для добавления новой конечной точки по умолчанию для USB-устройства.

EVT_UCX_USBDEVICE_DISABLE

Реализация драйвера клиента, которую UCX вызывает для освобождения ресурсов контроллера, связанных с устройством и его конечной точкой по умолчанию.

EVT_UCX_USBDEVICE_ENABLE

Реализация драйвера клиента, которую UCX вызывает, чтобы запрограммировать информацию об устройстве и его конечной точке управления по умолчанию в контроллер.

EVT_UCX_USBDEVICE_ENDPOINT_ADD

Реализация драйвера клиента, которую UCX вызывает для добавления новой конечной точки для USB-устройства.

EVT_UCX_USBDEVICE_ENDPOINTS_CONFIGURE

Реализация драйвера клиента, которую UCX вызывает для настройки конечных точек в контроллере.

EVT_UCX_USBDEVICE_GET_CHARACTERISTIC

UCX вызывает этот обратный вызов для получения характеристик устройства.

EVT_UCX_USBDEVICE_HUB_INFO

Реализация драйвера клиента, которую UCX вызывает для получения свойств концентратора.

EVT_UCX_USBDEVICE_RESET

Реализация клиентского драйвера, которую UCX вызывает, когда порт, к которому подключено устройство, сбрасывается.

EVT_UCX_USBDEVICE_RESUME

UCX вызывает эту функцию обратного вызова, чтобы вывести устройство из состояния ожидания.

EVT_UCX_USBDEVICE_SUSPEND

UCX вызывает эту функцию обратного вызова для отправки состояния приостановки устройства.

EVT_UCX_USBDEVICE_UPDATE

Реализация драйвера клиента, которую UCX вызывает для обновления свойств устройства.

EVT_UDECX_USB_DEVICE_D0_ENTRY

Расширение класса эмуляции USB-устройства (UdeCx) вызывает эту функцию обратного вызова, когда получает запрос на перевод виртуального USB-устройства из состояния низкого энергопотребления в рабочее состояние.

EVT_UDECX_USB_DEVICE_D0_EXIT

Расширение класса эмуляции USB-устройства (UdeCx) вызывает эту функцию обратного вызова, когда получает запрос на отправку виртуального USB-устройства в состояние низкого энергопотребления.

EVT_UDECX_USB_DEVICE_DEFAULT_ENDPOINT_ADD

Расширение класса эмуляции USB-устройства (UdeCx) вызывает эту функцию обратного вызова, чтобы запросить у драйвера клиента создание конечной точки управления по умолчанию на виртуальном USB-устройстве.

EVT_UDECX_USB_DEVICE_ENDPOINT_ADD

Расширение класса эмуляции USB-устройства (UdeCx) вызывает эту функцию обратного вызова, чтобы запросить у драйвера клиента создание динамической конечной точки на виртуальном USB-устройстве.

EVT_UDECX_USB_DEVICE_ENDPOINTS_CONFIGURE

Расширение класса эмуляции USB-устройства (UdeCx) вызывает эту функцию обратного вызова для изменения конфигурации путем выбора альтернативного параметра, отключения текущих конечных точек или добавления динамических конечных точек.

EVT_UDECX_USB_DEVICE_SET_FUNCTION_SUSPEND_AND_WAKE

Расширение класса эмуляции USB-устройства (UdeCx) вызывает эту функцию обратного вызова, когда получает запрос на изменение состояния функции указанного интерфейса виртуального USB 3.0 устройство.

EVT_UDECX_USB_ENDPOINT_PURGE

Расширение класса эмуляции USB-устройства (UdeCx) вызывает эту функцию обратного вызова, чтобы остановить постановку запросов ввода-вывода в очередь конечной точки и отменить необработанные запросы.

EVT_UDECX_USB_ENDPOINT_RESET

Расширение класса эмуляции USB-устройства (UdeCx) вызывает эту функцию обратного вызова для сброса конечной точки виртуального USB-устройства.

EVT_UDECX_USB_ENDPOINT_START

Расширение класса эмуляции USB-устройства (UdeCx) вызывает эту функцию обратного вызова, чтобы начать обработку запросов ввода-вывода на указанной конечной точке виртуального USB-устройства.

EVT_UDECX_WDF_DEVICE_QUERY_USB_CAPABILITY

Реализация драйвера клиента UDE для определения возможностей, которые поддерживаются эмулируемым хост-контроллером USB.

EVT_UDECX_WDF_DEVICE_RESET

Реализация драйвера клиента UDE для сброса эмулируемого хост-контроллера или подключенных к нему устройств.

EVT_UFX_DEVICE_ADDRESSED

Реализация драйвера клиента для назначения адреса на функциональном контроллере.

EVT_UFX_DEVICE_CONTROLLER_RESET

Реализация драйвера клиента для сброса функционального контроллера в исходное состояние.

EVT_UFX_DEVICE_DEFAULT_ENDPOINT_ADD

Реализация драйвера клиента для создания конечной точки управления по умолчанию.

EVT_UFX_DEVICE_ENDPOINT_ADD

Реализация драйвера клиента для создания объекта конечной точки по умолчанию.

EVT_UFX_DEVICE_HOST_CONNECT

Реализация драйвера клиента для инициирования соединения с хостом.

EVT_UFX_DEVICE_HOST_DISCONNECT

Реализация драйвера клиента для отключения связи функционального контроллера с хостом.

EVT_UFX_DEVICE_PORT_CHANGE

Реализация драйвера клиента для обновления типа нового порта, к которому подключено устройство USB.

EVT_UFX_DEVICE_PORT_DETECT

Реализация драйвера клиента для инициирования обнаружения порта.

EVT_UFX_DEVICE_PROPRIETARY_CHARGER_DETECT

Реализация драйвера клиента для инициирования обнаружения фирменного зарядного устройства.

EVT_UFX_DEVICE_PROPRIETARY_CHARGER_RESET

Реализация клиентского драйвера для сброса фирменного зарядного устройства.

EVT_UFX_DEVICE_PROPRIETARY_CHARGER_SET_PROPERTY

Реализация драйвера клиента для установки информации о зарядном устройстве, которая используется для включения зарядки через USB.

EVT_UFX_DEVICE_REMOTE_WAKEUP_SIGNAL

Реализация драйвера клиента для запуска удаленного пробуждения на функциональном контроллере.

EVT_UFX_DEVICE_SUPER_SPEED_POWER_FEATURE

Реализация драйвера клиента для установки или сброса указанной функции питания на функциональном контроллере.

EVT_UFX_DEVICE_TEST_MODE_SET

Реализация драйвера клиента для установки тестового режима функционального контроллера.

EVT_UFX_DEVICE_TESTHOOK

Этот код IOCTL не поддерживается.

EVT_UFX_DEVICE_USB_STATE_CHANGE

Реализация драйвера клиента для обновления состояния USB-устройства.

EVT_URS_DEVICE_FILTER_RESOURCE_REQUIREMENTS

Расширение класса двойной роли USB вызывает этот обратный вызов, чтобы позволить драйверу клиента вставить ресурсы из объекта списка требований к ресурсам в списки ресурсов, которые будут использоваться в течение срока службы каждой роли.

EVT_URS_SET_ROLE

Расширение класса URS вызывает этот обратный вызов события, когда ему требуется, чтобы драйвер клиента изменил роль контроллера.

EVT_USBPM_EVENT_CALLBACK

Отправляет уведомления о прибытии / удалении концентратора и изменениях состояния коннектора.

GET_ISO_URB_SIZE

Макрос GET_ISO_URB_SIZE возвращает количество байтов, необходимых для хранения запроса изохронной передачи.

PUSB_BUSIFFN_ENUM_LOG_ENTRY

Эта функция обратного вызова не поддерживается. Процедура EnumLogEntry делает запись в журнале.

PUSB_BUSIFFN_GETUSBDI_VERSION

Подпрограмма GetUSBDIVersion возвращает номер версии интерфейса USB и номер версии спецификации USB, которая определяет интерфейс, а также информацию о возможностях хост-контроллера.

PUSB_BUSIFFN_IS_DEVICE_HIGH_SPEED

Подпрограмма USB_BUSIFFN_IS_DEVICE_HIGH_SPEED возвращает TRUE, если устройство работает на высокой скорости.

PUSB_BUSIFFN_QUERY_BUS_INFORMATION

Процедура QueryBusInformation получает информацию о шине.

PUSB_BUSIFFN_QUERY_BUS_TIME

Функция QueryBusTime получает текущий 32-битный номер фрейма USB.

PUSB_BUSIFFN_QUERY_BUS_TIME_EX

Подпрограмма QueryBusTimeEx получает текущий 32-битный номер микрокадра USB.

PUSB_BUSIFFN_QUERY_CONTROLLER_TYPE

Подпрограмма QueryControllerType получает информацию о хост-контроллере USB, к которому подключено USB-устройство.

PUSB_BUSIFFN_SUBMIT_ISO_OUT_URB

Эта функция обратного вызова не поддерживается. Функция SubmitIsoOutUrb отправляет блок запроса USB (URB) непосредственно драйверу шины, не требуя выделения IRP.

UCM_CONNECTOR_CONFIG_INIT

Инициализирует структуру UCM_CONNECTOR_CONFIG.

UCM_CONNECTOR_PD_CONFIG_INIT

Инициализирует структуру UCM_CONNECTOR_PD_CONFIG.

UCM_CONNECTOR_PD_CONN_STATE_CHANGED_PARAMS_INIT

Инициализирует структуру UCM_CONNECTOR_PD_CONN_STATE_CHANGED_PARAMS.

UCM_CONNECTOR_TYPEC_ATTACH_PARAMS_INIT

Инициализирует структуру UCM_CONNECTOR_TYPEC_ATTACH_PARAMS.

UCM_CONNECTOR_TYPEC_CONFIG_INIT

Инициализирует структуру UCM_CONNECTOR_TYPEC_CONFIG.

UCM_MANAGER_CONFIG_INIT

Инициализирует структуру UCM_MANAGER_CONFIG.

UCM_PD_POWER_DATA_OBJECT_GET_TYPE

Извлекает тип объекта данных мощности из структуры UCM_PD_POWER_DATA_OBJECT.

UCM_PD_POWER_DATA_OBJECT_INIT_BATTERY

Инициализирует структуру UCM_PD_POWER_DATA_OBJECT как объект данных питания типа источника питания батареи.

UCM_PD_POWER_DATA_OBJECT_INIT_FIXED

Инициализирует объект UCM_PD_POWER_DATA_OBJECT для объекта данных мощности с фиксированным источником питания.

UCM_PD_POWER_DATA_OBJECT_INIT_ULONG

Инициализирует структуру UCM_PD_POWER_DATA_OBJECT, интерпретируя значения объекта силовых данных и правильно устанавливает каждое поле.

UCM_PD_POWER_DATA_OBJECT_INIT_VARIABLE_NON_BATTERY

Инициализирует структуру UCM_PD_POWER_DATA_OBJECT как объект данных питания переменного тока без батареи.

UCM_PD_REQUEST_DATA_OBJECT_INIT_ULONG

Инициализирует структуру UCM_PD_REQUEST_DATA_OBJECT, интерпретируя значения объекта данных запроса и правильно устанавливает каждое поле.

UcmConnectorChargingStateChanged

Уведомляет расширение структуры диспетчера разъемов USB (UcmCx) с обновленным состоянием зарядки партнерского разъема.

UcmConnectorCreate

Создает объект соединителя.

UcmConnectorDataDirectionChanged

Уведомляет расширение структуры диспетчера соединителей USB (UcmCx) с новой ролью данных об изменении роли данных.

UcmConnectorPdConnectionStateChanged

Уведомляет расширение структуры диспетчера USB-коннекторов (UcmCx) о возможностях подключения текущего согласованного контракта PD (если есть).

UcmConnectorPdPartnerSourceCaps

Уведомляет расширение структуры диспетчера разъемов USB (UcmCx) о возможностях источника питания партнерского разъема.

UcmConnectorPdSourceCaps

Уведомляет расширение структуры диспетчера разъемов USB (UcmCx) о возможностях источника питания разъема.

UcmConnectorPowerDirectionChanged

Уведомляет расширение структуры диспетчера разъемов USB (UcmCx) о новой роли питания партнерского разъема.

UcmConnectorTypeCAttach

Уведомляет расширение структуры диспетчера разъемов USB (UcmCx), когда подключен партнерский разъем.

UcmConnectorTypeCCurrentAdChanged

Уведомляет расширение структуры диспетчера соединителей USB (UcmCx), когда указанный соединитель изменяет текущее объявление. Его меняет либо коннектор (когда это DFP / Source), либо партнер (когда это UFP / Sink).

UcmConnectorTypeCDetach

Уведомляет расширение структуры диспетчера USB-соединителей (UcmCx), когда партнерский соединитель отсоединяется от указанного соединителя Type-C.

UcmInitializeDevice

Инициализирует расширение структуры диспетчера соединителей USB (UcmCx).

UCMTCPCI_DEVICE_CONFIG_INIT

Инициализирует структуру UCMTCPCI_DEVICE_CONFIG.

UCMTCPCI_PORT_CONTROLLER_ALERT_DATA_INIT

Инициализирует структуру UCMTCPCI_PORT_CONTROLLER_ALERT_DATA.

UCMTCPCI_PORT_CONTROLLER_CAPABILITIES_INIT

Инициализирует структуру UCMTCPCI_PORT_CONTROLLER_CAPABILITIES.

UCMTCPCI_PORT_CONTROLLER_CONFIG_INIT

Инициализирует структуру UCMTCPCI_PORT_CONTROLLER_CONFIG.

UCMTCPCI_PORT_CONTROLLER_IDENTIFICATION_INIT

Инициализирует структуру UCMTCPCI_PORT_CONTROLLER_IDENTIFICATION.

UcmTcpciDeviceInitialize

Инициализирует расширение инфраструктуры интерфейса контроллера порта USB Type-C (UcmTcpciCx).

UcmTcpciDeviceInitInitialize

Инициализирует операции инициализации устройства, когда диспетчер Plug and Play (PnP) сообщает о существовании устройства.

UcmTcpciPortControllerAlert

Отправляет информацию об аппаратных предупреждениях, полученных контроллером порта, в UcmTcpciCx.

UcmTcpciPortControllerCreate

Создает объект контроллера порта для регистрации в UcmTcpciCx.

UcmTcpciPortControllerSetHardwareRequestQueue

Назначает объект очереди инфраструктуры, которому UcmTcpciCx отправляет аппаратные запросы для контроллера порта.

UcmTcpciPortControllerStart

Указывает расширению класса UcmTcpciCx, что драйвер клиента теперь готов обслуживать запросы оборудования для контроллера порта.

UcmTcpciPortControllerStop

Указывает, что расширение класса UcmTcpciCx прекращает отправку аппаратных запросов объекту контроллера порта.

UCMUCSI_CONNECTOR_INFO_INIT

Инициализирует структуру UCMUCSI_CONNECTOR_INFO.

UCMUCSI_DEVICE_CONFIG_INIT

Инициализирует структуру UCMUCSI_DEVICE_CONFIG .

UCMUCSI_PPM_CONFIG_INIT

Инициализирует структуру UCMUCSI_PPM_CONFIG.

UcmUcsiConnectorCollectionAddConnector

Добавляет соединитель к объекту коллекции соединителей.

UcmUcsiConnectorCollectionCreate

Создает объект коллекции соединителей с UcmUcsiCx.

UcmUcsiDeviceInitialize

Инициализирует расширение UCSI (UcmUcsiCx).

UcmUcsiDeviceInitInitialize

Инициализирует WDFDEVICE_INIT , предоставляемый платформой.

UcmUcsiPpmCreate

Создает объект диспетчера политик платформы (PPM).

UcmUcsiPpmNotification

Сообщает расширению класса UcmUcsiCx об уведомлении UCSI.

UcmUcsiPpmSetUcsiCommandRequestQueue

Предоставляет объект очереди инфраструктуры, который используется для отправки команд UCSI драйверу клиента.

UcmUcsiPpmStart

Дает указание расширению класса начать отправку запросов драйверу клиента.

UcmUcsiPpmStop

Дает указание расширению класса прекратить отправку запросов драйверу клиента.

UCSI_CMD_SUCCEEDED

При успешном завершении команды UCSI микропрограмма PPM заполняет структуру данных CCI, предоставленную драйвером клиента.

UCX_CONTROLLER_CONFIG_SET_ACPI_INFO

Инициализирует структуру UCX_CONTROLLER_CONFIG с указанными значениями для контроллера с ACPI в качестве родительского.

UCX_CONTROLLER_CONFIG_SET_PCI_INFO

Инициализирует структуру UCX_CONTROLLER_CONFIG с указанными значениями для контроллера с PCI в качестве родительского типа шины.

UCX_DEFAULT_ENDPOINT_EVENT_CALLBACKS_INIT

Инициализирует структуру UCX_DEFAULT_ENDPOINT_EVENT_CALLBACKS функциями обратного вызова клиентского драйвера. Драйвер клиента вызывает эту функцию перед вызовом метода UcxEndpointCreate для создания конечной точки и регистрации ее функций обратного вызова в UCX.

UCX_ENDPOINT_EVENT_CALLBACKS_INIT

Инициализирует структуру UCX_ENDPOINT_EVENT_CALLBACKS функциями обратного вызова драйвера клиента. Драйвер клиента вызывает эту функцию перед вызовом метода UcxEndpointCreate для создания конечной точки и регистрации ее функций обратного вызова в UCX.

UCX_USBDEVICE_EVENT_CALLBACKS_INIT

Инициализирует структуру UCX_USBDEVICE_EVENT_CALLBACKS с указателями функций на функции обратного вызова клиентского драйвера.

UcxControllerCreate

Создает объект хост-контроллера.

UcxControllerNeedsReset

Инициирует операцию сброса контроллера без Plug and Play (PnP), помещая событие в очередь в конечный автомат сброса контроллера.

UcxControllerNotifyTransportCharacteristicsChange

Уведомляет UCX о новом событии смены порта от хост-контроллера.

UcxControllerResetComplete

Сообщает расширению хост-контроллера USB (UCX), что операция сброса завершена.

UcxControllerSetFailed

Сообщает расширению хост-контроллера USB (UCX), что контроллер обнаружил критический сбой.

UcxControllerSetIdStrings

Обновляет строки идентификаторов контроллера после инициализации контроллера.

UcxDefaultEndpointInitSetEventCallbacks

Инициализирует структуру UCXENDPOINT_INIT функциями обратного вызова события драйвера клиента, связанными с конечной точкой по умолчанию.

UcxEndpointAbortComplete

Уведомляет UCX о завершении операции прерывания передачи для указанного объекта конечной точки.

UcxEndpointCreate

Создает конечную точку на указанном объекте устройства USB.

UcxEndpointGetStaticStreamsReferenced

Возвращает объект статических потоков, на который имеется ссылка, для указанной конечной точки.

UcxEndpointInitSetEventCallbacks

Инициализирует структуру UCXENDPOINT_INIT функциями обратного вызова события драйвера клиента, связанными с конечными точками на устройстве.

UcxEndpointNeedToCancelTransfers

Драйвер клиента вызывает этот метод до того, как он отменит передачи по проводам.

UcxEndpointNoPingResponseError

Уведомляет UCX об ошибке «Нет ответа Ping» для передачи на указанном объекте конечной точки.

UcxEndpointPurgeComplete

Уведомляет UCX о завершении операции очистки для указанного объекта конечной точки.

UcxEndpointSetWdfIoQueue

Устанавливает очередь инфраструктуры для указанного объекта конечной точки.

UcxInitializeDeviceInit

UcxInitializeDeviceInit инициализирует операции инициализации устройства, когда диспетчер Plug and Play (PnP) сообщает о существовании устройства.

UcxIoDeviceControl

Позволяет расширению хост-контроллера USB (UCX) обрабатывать запрос кода управления вводом-выводом (IOCTL) из пользовательского режима.

UcxRootHubPortChanged

Уведомляет UCX о новом событии смены порта на хост-контроллере.

UcxStaticStreamsCreate

Создает объект статических потоков.

UcxStaticStreamsSetStreamInfo

Устанавливает информацию о потоке для каждого потока, разрешенного драйвером клиента.

UcxUsbDeviceCreate

Создает объект USB-устройства на указанном контроллере.

UcxUsbDeviceInitSetEventCallbacks

Инициализирует структуру UCXUSBDEVICE_INIT с функциями обратного вызова событий драйвера клиента.

UcxUsbDeviceRemoteWakeNotification

Уведомляет UCX о получении удаленного сигнала пробуждения от устройства.

UDECX_USB_DEVICE_CALLBACKS_INIT

Инициализирует структуру UDECX_USB_DEVICE_STATE_CHANGE_CALLBACKS перед вызовом UdecxUsbDeviceCreate.

UDECX_USB_DEVICE_PLUG_IN_OPTIONS_INIT

Инициализирует структуру UDECX_USB_DEVICE_PLUG_IN_OPTIONS.

UDECX_USB_ENDPOINT_CALLBACKS_INIT

Инициализирует структуру UDECX_USB_ENDPOINT_CALLBACKS перед вызовом UdecxUsbEndpointCreate.

UDECX_WDF_DEVICE_CONFIG_INIT

Инициализирует структуру UDECX_WDF_DEVICE_CONFIG.

UdecxInitializeWdfDeviceInit

UdecxInitializeWdfDeviceInit инициализирует операции инициализации устройства, когда диспетчер Plug and Play (PnP) сообщает о существовании устройства.

UdecxUrbComplete

Завершает запрос URB с помощью специфичного для USB кода состояния завершения.

UdecxUrbCompleteWithNtStatus

Завершает запрос URB кодом NTSTATUS.

UdecxUrbRetrieveBuffer

Извлекает буфер передачи URB из указанного объекта запроса инфраструктуры, отправленного в очередь конечной точки.

UdecxUrbRetrieveControlSetupPacket

Извлекает пакет настройки управления USB из указанного объекта запроса платформы.

UdecxUrbSetBytesCompleted

Устанавливает количество байтов, переданных для URB, содержащегося в объекте запроса платформы.

UdecxUsbDeviceCreate

Создает объект устройства эмуляции USB-устройства (UDE).

UdecxUsbDeviceInitAddDescriptor

Добавляет дескриптор USB к параметрам инициализации, используемым для создания виртуального USB-устройства.

UdecxUsbDeviceInitAddDescriptorWithIndex

Узнайте, как функция UdecxUsbDeviceInitAddDescriptorWithIndex добавляет дескриптор USB к параметрам инициализации, используемым для создания виртуального USB-устройства.

UdecxUsbDeviceInitAddStringDescriptor

Добавляет дескриптор строки USB к параметрам инициализации, используемым для создания виртуального устройства USB.

UdecxUsbDeviceInitAddStringDescriptorRaw

Узнайте, как этот метод добавляет дескриптор строки USB к параметрам инициализации, используемым для создания виртуального устройства USB.

UdecxUsbDeviceInitAllocate

Выделяет память для структуры UDECXUSBDEVICE_INIT, которая используется для инициализации виртуального USB-устройства.

UdecxUsbDeviceInitFree

Освобождает ресурсы, выделенные вызовом UdecxUsbDeviceInitAllocate.

UdecxUsbDeviceInitSetEndpointsType

Указывает тип конечной точки (простой или динамический) в параметрах инициализации, которые драйвер клиента использует для создания виртуального USB-устройства.

UdecxUsbDeviceInitSetSpeed ​​

Устанавливает скорость USB для виртуального USB-устройства, которое нужно создать.

UdecxUsbDeviceInitSetStateChangeCallbacks

Инициализирует структуру, выделенную WDF, указателями на функции обратного вызова.

UdecxUsbDeviceLinkPowerEntryComplete

Завершает асинхронный запрос для вывода устройства из состояния низкого энергопотребления.

UdecxUsbDeviceLinkPowerExitComplete

Завершает асинхронный запрос для отправки устройства в состояние низкого энергопотребления.

UdecxUsbDevicePlugIn

Уведомляет расширение класса эмуляции USB-устройства (UdeCx) о том, что USB-устройство подключено к указанному порту.

UdecxUsbDevicePlugOutAndDelete

Отключает виртуальное USB-устройство.

UdecxUsbDeviceSetFunctionSuspendAndWakeComplete

Завершает асинхронный запрос на изменение состояния питания определенной функции виртуального устройства USB 3.0.

UdecxUsbDeviceSignalFunctionWake

Инициирует пробуждение указанной функции из состояния низкого энергопотребления. Это относится к виртуальным устройствам USB 3.0.

UdecxUsbDeviceSignalWake

Инициирует пробуждение из состояния низкого энергопотребления для виртуального USB 2.0 устройство.

UdecxUsbEndpointCreate

Создает объект конечной точки UDE.

UdecxUsbEndpointInitFree

Освободите ресурсы, выделенные вызовом UdecxUsbSimpleEndpointInitAllocate.

UdecxUsbEndpointInitSetCallbacks

Устанавливает указатели на функции обратного вызова, реализованные драйвером клиента UDE, в параметрах инициализации создаваемой простой конечной точки.

UdecxUsbEndpointInitSetEndpointAddress

Устанавливает адрес конечной точки в параметрах инициализации простой конечной точки, которую нужно создать.

UdecxUsbEndpointPurgeComplete

Завершает асинхронный запрос на отмену всех запросов ввода-вывода, поставленных в очередь на указанную конечную точку.

UdecxUsbEndpointSetWdfIoQueue

Устанавливает объект очереди инфраструктуры с конечной точкой UDE.

UdecxUsbSimpleEndpointInitAllocate

Выделяет память для структуры инициализации, которая используется для создания простой конечной точки для указанного виртуального USB-устройства.

UdecxWdfDeviceAddUsbDeviceEmulation

Инициализирует объект устройства инфраструктуры для поддержки операций, связанных с хост-контроллером и виртуальным USB-устройством, подключенным к контроллеру.

UdecxWdfDeviceNeedsReset

Сообщает расширению класса эмуляции USB-устройства (UdeCx), что устройству требуется операция сброса.

UdecxWdfDeviceResetComplete

Сообщает расширению класса эмуляции USB-устройства (UdeCx), что операция сброса на указанном контроллере завершена.

UdecxWdfDeviceTryHandleUserIoctl

Пытается обработать запрос IOCTL, отправленный программным обеспечением пользовательского режима.

UFX_DEVICE_CALLBACKS_INIT

Макрос UFX_DEVICE_CALLBACKS_INIT инициализирует структуру UFX_DEVICE_CALLBACKS.

UFX_DEVICE_CAPABILITIES_INIT

Макрос UFX_DEVICE_CAPABILITIES_INIT инициализирует структуру UFX_DEVICE_CAPABILITIES.

UFX_ENDPOINT_CALLBACKS_INIT

Макрос UFX_ENDPOINT_CALLBACKS_INIT инициализирует структуру UFX_ENDPOINT_CALLBACKS.

UFX_PROPRIETARY_CHARGER_ABORT_OPERATION

Реализация драйвера фильтра для прерывания операции зарядного устройства.

UFX_PROPRIETARY_CHARGER_DETECT

Реализация драйвера фильтра для обнаружения подключенного зарядного устройства и получения сведений о зарядном устройстве.

UFX_PROPRIETARY_CHARGER_RESET_OPERATION

Реализация драйвера фильтра для сброса операции зарядного устройства.

UFX_PROPRIETARY_CHARGER_SET_PROPERTY

Реализация драйвера фильтра для установки настраиваемого свойства на зарядном устройстве.

UfxDeviceCreate

Создает объект устройства UFX, регистрирует процедуры обратного вызова событий и определяет возможности, специфичные для контроллера.

UfxDeviceEventComplete

Сообщает UFX, что драйвер клиента завершил обработку функции обратного вызова UFX.

UfxDeviceIoControl

Передает не внутренние IOCTL из пользовательского режима в UFX.

UfxDeviceIoInternalControl

Передает IOCTL режима ядра в UFX.

UfxDeviceNotifyAttach

Уведомляет UFX о том, что USB-кабель устройства подключен.

UfxDeviceNotifyDetach

Уведомляет UFX об отсоединении USB-кабеля устройства.

UfxDeviceNotifyFinalExit

Уведомляет UFX об отключении устройства.

UfxDeviceNotifyHardwareFailure

Уведомляет UFX о неустранимом аппаратном сбое в контроллере.

UfxDeviceNotifyHardwareReady

Уведомляет UFX о готовности оборудования.

UfxDeviceNotifyReset

Уведомляет UFX о событии сброса шины USB.

UfxDeviceNotifyResume

Уведомляет UFX о событии возобновления шины USB.

UfxDeviceNotifySuspend

Уведомляет UFX о событии приостановки шины USB.

UfxDevicePortDetectComplete

Уведомляет UFX о типе порта, который был обнаружен.

UfxDevicePortDetectCompleteEx

Уведомляет UFX о типе порта, который был обнаружен, и при необходимости запрашивает действие.

UfxDevicePrivateChargerDetectComplete

Уведомляет UFX об обнаружении проприетарного порта / типа зарядного устройства.

UfxEndpointCreate

Создает объект конечной точки.

UfxEndpointGetCommandQueue

Возвращает очередь команд, ранее созданную UfxEndpointCreate.

UfxEndpointGetTransferQueue

Возвращает очередь передачи, ранее созданную UfxEndpointCreate.

UfxEndpointInitSetEventCallbacks

Инициализировать структуру UFXENDPOINT_INIT.

UfxEndpointNotifySetup

Уведомляет UFX, когда драйвер клиента получает пакет настройки от хоста.

UfxFdoInit

Инициализирует структуру WDFDEVICE_INIT, которую впоследствии предоставляет клиентский драйвер при вызове WdfDeviceCreate.

URS_CONFIG_INIT

Инициализирует структуру URS_CONFIG.

UrsDeviceInitialize

Инициализирует объект устройства инфраструктуры для поддержки операций, связанных с контроллером двойной роли USB, и регистрирует соответствующие функции обратного вызова событий с расширением класса контроллера двойной роли USB.

UrsDeviceInitInitialize

Узнайте, как эта функция инициализирует операции инициализации устройства, когда диспетчер Plug and Play (PnP) сообщает о существовании устройства.

UrsIoResourceListAppendDescriptor

Добавляет указанный дескриптор ресурса к указанному объекту списка ресурсов ввода-вывода, который поддерживает дескрипторы ресурсов для роли хоста или функции.

UrsReportHardwareEvent

Уведомляет расширение класса двойной роли USB о новом аппаратном событии.

UrsSetHardwareEventSupport

Указывает, что драйвер клиента поддерживает сообщения о новых аппаратных событиях.

UrsSetPoHandle

Регистрирует и удаляет регистрацию клиентского драйвера в структуре управления питанием (PoFx).

UsbBuildGetStatusRequest

Макрос UsbBuildGetStatusRequest форматирует URB для получения состояния от устройства, интерфейса, конечной точки или другой цели, определенной устройством на устройстве USB.

UsbBuildInterruptOrBulkTransferRequest

Макрос UsbBuildInterruptOrBulkTransferRequest форматирует URB для отправки или получения данных в массовом канале или для получения данных из канала прерывания.

UsbBuildOpenStaticStreamsRequest

Встроенная функция UsbBuildOpenStaticStreamsRequest форматирует структуру URB для запроса открытых потоков. Запрос открывает потоки, связанные с указанной массовой конечной точкой.

USBC_PD_POWER_DATA_OBJECT_GET_TYPE

Извлекает тип объекта данных мощности (PDO).

USBC_START_DEVICE_CALLBACK

Подпрограмма USBC_START_DEVICE_CALLBACK позволяет драйверу USB-клиента предоставлять настраиваемое определение коллекций интерфейсов на устройстве.

USBD_AssignUrbToIoStackLocation

Подпрограмма USBD_AssignUrbToIoStackLocation вызывается драйвером клиента для связывания URB со следующим расположением стека IRP.

USBD_BuildRegisterCompositeDevice

Подпрограмма USBD_BuildRegisterCompositeDevice вызывается драйвером многофункционального устройства USB (составной драйвер) для инициализации структуры REGISTER_COMPOSITE_DEVICE с информацией, необходимой для регистрации драйвера в стеке драйверов USB.

USBD_CalculateUsbBandwidth

Подпрограмма USBD_CalculateUsbBandwidth устарела в Windows XP и более поздних операционных системах. Не использовать.

USBD_CloseHandle

Подпрограмма USBD_CloseHandle вызывается драйвером USB-клиента для закрытия дескриптора USBD и освобождения всех ресурсов, связанных с регистрацией драйвера.

USBD_CreateConfigurationRequest

Подпрограмма USBD_CreateConfigurationRequest устарела.Вместо этого используйте USBD_CreateConfigurationRequestEx.

USBD_CreateConfigurationRequestEx

Подпрограмма USBD_CreateConfigurationRequestEx выделяет и форматирует URB для выбора конфигурации для USB-устройства. USBD_CreateConfigurationRequestEx заменяет USBD_CreateConfigurationRequest.

USBD_CreateHandle

Подпрограмма USBD_CreateHandle вызывается драйвером клиента USB WDM для получения дескриптора USBD. Подпрограмма регистрирует клиентский драйвер в базовом стеке драйверов USB.

USBD_GetInterfaceLength

Подпрограмма USBD_GetInterfaceLength получает длину заданного дескриптора интерфейса, включая длину всех дескрипторов конечных точек, содержащихся в интерфейсе.

USBD_GetPdoRegistryParameter

Подпрограмма USBD_GetPdoRegistryParameter извлекает значение из указанного ключа в реестре оборудования USB-устройства.

USBD_GetUSBDIVersion

Подпрограмма USBD_GetUSBDIVersion возвращает информацию о версии драйвера хост-контроллера (HCD), который управляет USB-устройством клиента.Примечание. USBD_IsInterfaceVersionSupported заменяет подпрограмму USBD_GetUSBDIVersion

USBD_IsInterfaceVersionSupported

Подпрограмма USBD_IsInterfaceVersionSupported вызывается драйвером клиента USB для проверки того, поддерживает ли соответствующий стек драйвера USB конкретную версию интерфейса USBD.

USBD_IsochUrbAllocate

Подпрограмма USBD_IsochUrbAllocate выделяет и форматирует структуру URB для запроса изохронной передачи.

USBD_ParseConfigurationDescriptor

Подпрограмма USBD_ParseConfigurationDescriptor устарела. Вместо этого используйте USBD_ParseConfigurationDescriptorEx.

USBD_ParseConfigurationDescriptorEx

Подпрограмма USBD_ParseConfigurationDescriptorEx выполняет поиск по заданному дескриптору конфигурации и возвращает указатель на интерфейс, который соответствует заданным критериям поиска.

USBD_ParseDescriptors

Подпрограмма USBD_ParseDescriptors ищет данный дескриптор конфигурации и возвращает указатель на первый дескриптор, который соответствует критериям поиска.

USBD_QueryBusTime

Подпрограмма USBD_QueryBusTime устарела в Windows XP и более поздних операционных системах. Не использовать.

USBD_QueryUsbCapability

Подпрограмма USBD_QueryUsbCapability вызывается драйвером клиента WDM, чтобы определить, поддерживают ли лежащий в основе стек драйверов USB и оборудование хост-контроллера конкретную возможность.

USBD_RegisterHcFilter

Подпрограмма USBD_RegisterHcFilter устарела в Windows XP и более поздних операционных системах.

USBD_SelectConfigUrbAllocateAndBuild

Подпрограмма USBD_SelectConfigUrbAllocateAndBuild выделяет и форматирует структуру URB, которая требуется для выбора конфигурации для USB-устройства.

USBD_SelectInterfaceUrbAllocateAndBuild

Подпрограмма USBD_SelectInterfaceUrbAllocateAndBuild выделяет и форматирует структуру URB, которая требуется для запроса на выбор интерфейса или изменение его альтернативной настройки.

USBD_UrbAllocate

Подпрограмма USBD_UrbAllocate выделяет блок запроса USB (URB).

USBD_UrbFree

Подпрограмма USBD_UrbFree освобождает URB, который выделен USBD_UrbAllocate, USBD_IsochUrbAllocate, USBD_SelectConfigUrbAllocateAndBuild или USBD_SelectInterfaceArb.

USBD_ValidateConfigurationDescriptor

Подпрограмма USBD_ValidateConfigurationDescriptor проверяет все дескрипторы, возвращаемые устройством в его ответе на запрос дескриптора конфигурации.

USBFN_GET_ATTACH_ACTION

Реализация драйвера фильтра, который вызывается при подключении зарядного устройства к порту.

USBFN_GET_ATTACH_ACTION_ABORT

Реализация драйвера фильтра для прерывания операции обнаружения присоединения.

USBFN_SET_DEVICE_STATE

Реализация драйвера фильтра для установки состояния устройства и рабочей скорости шины.

USBPM_ASSIGN_CONNECTOR_POWER_LEVEL_PARAMS_INIT

Инициализирует структуру USBPM_ASSIGN_CONNECTOR_POWER_LEVEL_PARAMS .

UsbPm_AssignConnectorPowerLevel

Пытается пересмотреть контракт PD с указанным значением напряжения / тока / мощности.

USBPM_CLIENT_CONFIG_EXTRA_INFO_INIT

Инициализирует структуру USBPM_CLIENT_CONFIG_EXTRA_INFO .

USBPM_CLIENT_CONFIG_INIT

Инициализирует структуру USBPM_CLIENT_CONFIG .

USBPM_CONNECTOR_PROPERTIES_INIT

Инициализирует структуру USBPM_CONNECTOR_PROPERTIES .

USBPM_CONNECTOR_STATE_INIT

Инициализирует структуру USBPM_CONNECTOR_STATE_INIT .

UsbPm_Deregister

Отменяет регистрацию драйвера клиента в диспетчере политик.

USBPM_HUB_CONNECTOR_HANDLES_INIT

Инициализирует структуру USBPM_HUB_CONNECTOR_HANDLES .

USBPM_HUB_PROPERTIES_INIT

Инициализирует структуру [ USBPM_HUB_PROPERTIES ].

UsbPm_Register

Регистрирует драйвер клиента с помощью диспетчера политик для сообщения о прибытии / удалении концентратора и изменениях состояния соединителя.

UsbPm_RetrieveConnectorProperties

Извлекает свойства соединителя. Свойства представляют собой статическую информацию, которая не изменяется в течение жизненного цикла соединителя.

UsbPm_RetrieveConnectorState

Извлекает текущее состояние соединителя. В отличие от свойств соединителя, информация о состоянии является динамической и может меняться во время выполнения.

UsbPm_RetrieveHubConnectorHandles

Извлекает ручки разъема для всех разъемов концентратора.

UsbPm_RetrieveHubProperties

Извлекает свойства концентратора. Свойства — это статическая информация, которая не изменяется в течение жизненного цикла концентратора.

Все, что вам нужно знать

USB, сокращение от Universal Serial Bus, является стандартным типом подключения для множества различных устройств.

Как правило, USB относится к типам кабелей и разъемов, используемых для подключения этих многих типов внешних устройств к компьютерам.

Подробнее о USB

Стандарт универсальной последовательной шины оказался чрезвычайно успешным. USB-порты и кабели используются для подключения оборудования, такого как принтеры, сканеры, клавиатуры, мыши, флэш-накопители, внешние жесткие диски, джойстики, камеры и многое другое, к компьютерам всех типов, включая настольные компьютеры, планшеты, ноутбуки, нетбуки и т. Д.

Фактически, USB стало настолько распространенным явлением, что вы найдете соединение доступным практически на любом компьютерном устройстве, таком как игровые приставки, домашнее аудио / видео оборудование и даже во многих автомобилях.

Многие портативные устройства, такие как смартфоны, электронные книги и небольшие планшеты, используют USB в основном для зарядки. Зарядка через USB стала настолько распространенной, что теперь легко найти замену розеткам в магазинах товаров для дома со встроенными портами USB, что устраняет необходимость в адаптере питания USB.

Версии USB

Существует несколько основных стандартов USB, из которых USB4 является новейшим:

  • USB4 : Согласно спецификации Thunderbolt 3, USB4 поддерживает 40 Гбит / с (40 960 Мбит / с).
  • USB 3.2 Gen 2×2 : также известные как USB 3.2, совместимые устройства могут передавать данные со скоростью 20 Гбит / с (20 480 Мбит / с), называемые Superspeed + USB dual-lane .
  • USB 3.2 Gen 2 : устройства, ранее называвшиеся USB 3.1, могут передавать данные со скоростью 10 Гбит / с (10240 Мбит / с), что называется Superspeed + .
  • USB 3.2 Gen 1 : совместимое оборудование, ранее называвшееся USB 3.0, может достигать максимальной скорости передачи 5 Гбит / с (5120 Мбит / с), называемой SuperSpeed ​​USB.
  • USB 2.0 : устройства, совместимые с USB 2.0, могут достигать максимальной скорости передачи 480 Мбит / с, что называется High-Speed ​​USB.
  • USB 1.1 : устройства USB 1.1 могут достигать максимальной скорости передачи 12 Мбит / с, это называется Full Speed ​​USB.

Большинство USB-устройств и кабелей сегодня придерживаются USB 2.0, и все большее их количество — USB 3.0.

Части системы, подключенной через USB, включая хост (например, компьютер), кабель и устройство, могут поддерживать различные стандарты USB, если они физически совместимы.Однако все части должны поддерживать один и тот же стандарт, если вы хотите, чтобы он достиг максимально возможной скорости передачи данных.

Все, что вам нужно знать о USB-портах и ​​кабелях

USB-коннекторы

Существует ряд различных USB-разъемов, все из которых мы опишем ниже.

Штекерный разъем на кабеле или флэш-накопителе обычно называется штекером . Гнездовой разъем на устройстве, компьютере или удлинительном кабеле обычно называется розеткой .

  • USB Type C: эти вилки и розетки, часто обозначаемые просто как USB-C , имеют прямоугольную форму с четырьмя закругленными углами. Существуют только штекеры и розетки USB 3.1 типа C (и, следовательно, кабели), но доступны адаптеры для обратной совместимости с разъемами USB 3.0 и 2.0. Этот последний USB-разъем наконец-то решил проблему, какая сторона идет вверх. Его симметричный дизайн позволяет вставлять его в розетку любым способом, поэтому вам никогда не придется пытаться снова (одна из самых больших неприятностей в более ранних USB-разъемах). Они широко используются на смартфонах и других устройствах.
  • USB Type A: официально называемые USB Standard-A , эти штекеры и розетки имеют прямоугольную форму и являются наиболее часто встречающимися USB-разъемами. Вилки и розетки USB 1.1 типа A, USB 2.0 типа A и USB 3.0 типа A физически совместимы.
  • USB Type B: официально названные USB Standard-B , эти вилки и розетки имеют квадратную форму с дополнительной выемкой наверху, наиболее заметной на разъемах USB 3.0 Type B. Штекеры USB 1.1 типа B и USB 2.0 типа B физически совместимы с USB 3.0 разъемы типа B, но вилки USB 3.0 типа B несовместимы с разъемами USB 2.0 типа B или USB 1.1 типа B.
    • Разъем USB Powered-B также указан в стандарте USB 3.0. Эта розетка физически совместима со штекерами USB 1.1 и USB 2.0 Standard-B, и, конечно же, со штекерами USB 3.0 Standard-B и Powered-B.
  • USB Micro-A: Штекеры USB 3.0 Micro-A выглядят как два разных прямоугольных штекера, соединенных вместе, один немного длиннее другого.Штекеры USB 3.0 Micro-A совместимы только с гнездами USB 3.0 Micro-AB.
  • Штекеры
  • USB 2.0 Micro-A очень маленькие и имеют прямоугольную форму, во многом напоминающие усохшую вилку USB типа A. Штекеры USB Micro-A физически совместимы с гнездами USB 2.0 и USB 3.0 Micro-AB.
  • USB Micro-B: штекеры USB 3.0 Micro-B выглядят почти так же, как штекеры USB 3.0 Micro-A, поскольку они выглядят как два отдельных, но соединенных штекера. Штекеры USB 3.0 Micro-B совместимы с обоими разъемами USB 3.0 разъемов Micro-B и разъемов USB 3.0 Micro-AB.
    • Штекеры USB 2.0 Micro-B очень маленькие и прямоугольные, но два угла на одной из длинных сторон скошены. Штекеры USB Micro-B физически совместимы с гнездами USB 2.0 Micro-B и Micro-AB, а также с гнездами USB 3.0 Micro-B и Micro-AB.
  • USB Mini-A: Штекер USB 2.0 Mini-A имеет прямоугольную форму, но одна сторона более закругленная. Штекеры USB Mini-A совместимы только с гнездами USB Mini-AB.Разъема USB 3.0 Mini-A нет.
  • USB Mini-B: Штекер USB 2.0 Mini-B имеет прямоугольную форму с небольшими выемками с обеих сторон, почти как вытянутый кусок хлеба, если смотреть на него спереди. Штекеры USB Mini-B физически совместимы с розетками USB 2.0 Mini-B и Mini-AB. Разъема USB 3.0 Mini-B нет.

Для ясности, здесь нет разъемов USB Micro-A или USB Mini-A , только разъемы USB Micro-A и разъемы USB Mini-A .Эти вилки «A» подходят к розеткам «AB».

FAQ

  • Кто создал стандарт USB?

    USB был разработан совместно Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC и Nortel. Стандарт USB поддерживается Форумом разработчиков USB (USB-IF).

  • Какой в ​​настоящее время стандарт USB?

    С 2019 года текущим стандартом USB является USB4. Только разъемы USB-C (а не традиционные mini / micro-USB) могут поддерживать USB4.

  • Что означают 2.0 и 3.0 на флешке?

    Если вы видите на флэш-накопителе число, например 2.0 или 3.0 , это означает версию USB, поддерживаемую устройством. Флэш-накопители, поддерживающие USB 3.0, могут передавать данные немного быстрее, но это не имеет большого значения, поскольку большинство портов обратно совместимы.

  • В чем преимущества USB перед EIA-232F?

    EIA-232F — это более старый стандарт подключения, который был заменен USB.Стандарт USB быстрее и потребляет меньше энергии, что делает его намного более эффективным.

Спасибо, что сообщили нам!

Расскажите, почему!

Другой Недостаточно подробностей Сложно понять

Универсальная последовательная шина

Стандартный штекер и порт!

USB делает добавление периферийных устройств таким простым, что может сделать каждый Это.

Во-первых, USB заменяет все виды серийных и разъемы параллельного порта с одним стандартизированным штекером и портом комбинация.Выглядит это так:

С USB-совместимыми ПК и периферийными устройствами вы просто подключаете их и включи их! USB делает весь процесс автоматическим. Это например, мгновенное добавление новых возможностей к вашему ПК. Тебе никогда не понадобится чтобы открыть свой компьютер, и вам не нужно беспокоиться о дополнительных картах, Настройки DIP-переключателя или IRQ.

В спецификацию USB On-The-Go (OTG) добавлен Mini-A

и Мини-Б вилки и розетки к оригинальным разъемам USB A и B, вместе с розеткой «Mini-AB», для поддержки небольших портативных устройств, таких как фотоаппараты и КПК.Эти вилки и розетки значительно меньше оригинала полноразмерные аналоги (рис. 1 ).

Просто подключите и вперед!

Благодаря другой функции USB, известной как «горячая замена», вам даже не нужно выключать и перезагрузите компьютер, чтобы подключить или удалить периферийное устройство.Просто подключи это и вперед! ПК автоматически обнаруживает периферийное устройство и настраивает необходимое программное обеспечение. Эта особенность особенно полезно для пользователей многопользовательских игр, а также для бизнеса и пользователи ноутбуков, которые хотят совместно использовать периферийные устройства.

USB также позволяет одновременно подключать множество периферийных устройств. Многие USB-ПК имеют два USB-порта. И специальные периферийные устройства USB — называемые концентраторами USB — имеют дополнительные порты, которые позволяют «шлейфовое соединение» несколько периферийных устройств (устройств) вместе.

Еще одна интересная особенность USB — раздача электрических питание многих периферийных устройств. Опять же, USB позволяет ПК автоматически ощутите необходимую мощность и подайте ее на устройство. Эта интересная функция USB устраняет громоздкое питание ящики для снабжения.

Управление периферия…

USB-соединения позволяют передавать данные между ПК в обе стороны. и периферийные.Это означает, что вы можете использовать свой компьютер для управления периферийные устройства новыми и креативными способами.

Например, вы можете использовать свой компьютер для автоматического управления телефонный центр обслуживания голосовых, факсимильных и информационных почтовых ящиков, отображать и переадресовывать ваши звонки, и даже доставлять различные выбранные исходящие сообщения.

Или вы можете использовать свой компьютер для настройки USB-совместимого стерео колонки, соответствующие акустике вашей среды прослушивания.

USB 2.0KISS (Система должна быть простой)

В ЛИНИИ ПРОВОДКА

Allyn Pon, Кипарис Директор по маркетингу продуктов Interface Products Division
Cypress Semiconductor, Сан-Диего, Калифорния

Простота.Это чего хотят пользователи ПК, и если отрасль будет расти, ПК, периферийных устройств, и производители ИС должны будут их предоставить. В ответ, промышленность ПК разработала USB, межблочный технология с меньшими разъемами, более простая установка, возможность расширения портов и более высокая производительность, чем у устаревших портов. В Другими словами, USB проще и лучше, поэтому он в конечном итоге превалируют над другими стандартами.

Опыт подсказывает переход на новые технологии работает лучше всего, если они обеспечивают значительные преимущества для пользователей, совместимость со стандартами, промышленность поддержка, прозрачность и экономическая эффективность. Посмотрим, как USB 2.0 складывается в этих областях.

Значительный пользователь Выгода. USB 2.0 работает быстро. Для большинства периферийных устройств ПК требуется пропускная способность где-то между 6 Мбит / сек.и 75 Мбит / сек, поэтому USB 2.0 480 Мбит / сек. обеспечивает полную пропускную способность для всех. Даже одно из самых требовательных приложений, несжатое видео, только требуется 125 Мбит / сек.

Простота . Несмотря на 40-кратное увеличение пропускной способности, USB 2.0 по-прежнему простая технология, «очевидная для пользователя». Маленькие разъемы, простая установка по принципу plug-and-play, и только один тип кабеля все вносят свой вклад в простоту и удобство использования нового стандарта.Для всей системы ПК требуется только один тип разъема: Самая простая система среди конкурентов.

Совместимость. USB 2.0 полностью обратно и вперед совместим с USB 1.1. Существующие периферийные устройства USB 1.1 будут продолжать работать на ПК. оснащен USB 2.0. Глядя на это с другой стороны, большинство, если не все, то USB 2.0 периферийных устройств, подключенных к ПК на базе USB 1.1 будет работать в условиях эксплуатации USB 1.1. В любом случае, система продолжает работать безупречно и работает максимально быстро обычная скорость.

Промышленная поддержка . Сегодня, всего через год после появления USB 2.0 Promoters Group насчитывает 19 поставщиков кремния (и более ближайшие), которые обещали решения для этого стандарта, в том числе Cypress Semiconductor.USB 2.0 был продемонстрирован на выставке Intel Форум разработчиков в феврале прошлого года. Окончательная спецификация была недавно выпущен, по графику. Этот тип импульса беспрецедентный в индустрии ПК. С задачей изучения USB 1.1, Microsoft движется быстрее, чем когда-либо, к включить USB 2.0 в текущие и будущие операционные системы.

Прозрачность. Всегда найдется класс начинающих пользователей, которым будет выгодно от того, чтобы новые технологии работали без их ведома что он вообще существует. USB 2.0 использует те же кабели, что и USB 1.1. Формы соединителей такие же. Топология такая же. Так если пользователь не знает разницы между USB 1.1 и USB 2.0, система по-прежнему будет работать.

Стоимость эффективность. Стоимость очень сложно сравнивать, потому что ряд переменных может повлиять на окончательную стоимость продукт. Другой стандарт ввода-вывода, 1394 (FireWire), обеспечивает скорость аналогична USB 2.0 и, таким образом, является хорошей моделью для сравнение. Наиболее распространенным стандартом сравнения является использование счетчика ворот для сравнения количества яблок и яблок. Продавцы, поставляющие USB 2.0 и 1394 оценивают, что 1394 хост-контроллеры имеют в два-три раза больше шлюзов, чем USB 2.0 контроллеры. По оценкам производителей, 1394 периферийных устройства контроллеры имеют в четыре-пять раз больше вентилей, чем сопоставимые Периферийный кремний USB 2.0. Intel планирует интегрировать USB 2.0 хост-контроллеры в будущие наборы микросхем, стоимость системы внедрение USB 2.0 будет инкрементным по сравнению сстоимость добавления дискретный хост-контроллер для чего-то вроде 1394.

Никаких других технологий соответствует всем этим критериям, поэтому поезд USB 2.0 движется так быстро.

Как работают порты USB | HowStuffWorks

Стандарт для USB версии 2.0 был выпущен в апреле 2000 года и служит обновлением для USB 1.1.

USB 2.0 ( High-speed USB ) обеспечивает дополнительную пропускную способность для мультимедийных приложений и приложений хранения данных и имеет скорость передачи данных в 40 раз быстрее, чем USB 1.1. Чтобы обеспечить плавный переход как для потребителей, так и для производителей, USB 2.0 имеет полную прямую и обратную совместимость с оригинальными USB-устройствами, а также работает с кабелями и разъемами, предназначенными для оригинальных USB-устройств.

Поддерживая три скоростных режима (1,5, 12 и 480 мегабит в секунду), USB 2.0 поддерживает устройства с низкой пропускной способностью, такие как клавиатуры и мыши, а также устройства с высокой пропускной способностью, такие как веб-камеры с высоким разрешением, сканеры, принтеры и устройства большой емкости. системы хранения. Внедрение USB 2.0 позволило лидерам индустрии ПК продвинуться вперед в разработке периферийных устройств для ПК, дополняющих существующие высокопроизводительные ПК.Помимо улучшения функциональности и стимулирования инноваций, USB 2.0 увеличивает продуктивность пользовательских приложений и позволяет пользователю одновременно запускать несколько приложений ПК или несколько высокопроизводительных периферийных устройств.

Стандарт USB 3.0 (SuperSpeed ​​USB) стал официальным 17 ноября 2008 г. [источник: Everything USB]. USB 3.0 может похвастаться скоростью, в 10 раз превышающей скорость USB 2.0 — 4,8 гигабит в секунду. Он предназначен для таких приложений, как передача видеоматериалов высокой четкости или резервное копирование всего жесткого диска на внешний диск.По мере увеличения емкости жесткого диска возрастает потребность в высокоскоростном способе передачи данных.

Принятие стандарта USB 3.0 происходит медленно. Производители микросхем должны разрабатывать оборудование материнских плат, поддерживающее USB 3.0. Владельцы компьютеров имеют возможность приобрести карты, которые они могут установить на свои компьютеры, чтобы обеспечить поддержку USB 3.0. Но поддержка оборудования — это лишь часть проблемы — вам также нужна поддержка со стороны вашей операционной системы. Несмотря на то, что Microsoft объявила, что Windows 7 в конечном итоге будет поддерживать USB 3.0 компания поставляла свою операционную систему без поддержки USB 3.0. Последние дистрибутивы операционной системы Linux поддерживают USB 3.0.

Возможно, вы не думаете, что кабели для передачи данных вызывают споры. Но некоторые репортеры, такие как автор ZDNet Адриан Кингсли-Хьюз, предполагают, что одна из причин, по которой внедрение USB 3.0 было медленным, заключается в том, что Intel намеренно отложила производство материнских плат с поддержкой USB 3.

Leave a comment