USB
Download
1 / 35

USB Universal Serial Bus 1 - PowerPoint PPT Presentation


  • 250 Views
  • Updated On :

USB. โดย นาย กิตติพงศ์ เอกไชย 43650035 นางสาว เบญจา บุญเอื้อ 43650167 นางสาว สุดารัตน์ วาจาพัฒนา 43650 3 3 2. วิชา 204521 Digital System Architecture. ประวัติของ USB (Universal Serial Bus) (1).

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' USB Universal Serial Bus 1' - Mia_John


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
Slide1 l.jpg

USB

โดย

นาย กิตติพงศ์ เอกไชย 43650035

นางสาว เบญจา บุญเอื้อ 43650167

นางสาว สุดารัตน์ วาจาพัฒนา 43650332

วิชา 204521 Digital System Architecture


Usb universal serial bus 1 l.jpg
ประวัติของ USB (Universal Serial Bus) (1)

  • Universal Serial Busถูกผลิตขึ้นเมื่อปี 1995 โดยบริษัทชั้นนำเช่น Compaq, Hewlett Packard, Intel, Lucent, Microsoft, NEC และ Philip

  • จุดประสงค์เพื่อทำการพัฒนาช่องทางการส่งข้อมูลให้กับคอมพิวเตอร์ไปยัง PC ให้ง่ายเหมือนกับการที่ เราสามารถใช้โทรศัพท์ได้โดยเพียงการใช้ปลั๊กสายโทรศัพท์ต่อเข้ากับเต้าเสียบที่ติดกับฝาผนัง

  • ใช้งานง่าย และมีราคาถูก

  • ความเร็วสูงกว่า 100 เท่าเมื่อเทียบกับ serial port

  • สนับสนุนการเชื่อมต่ออุปกรณ์หลายๆ ตัว เช่น printer scanner



Slide4 l.jpg

ข้อดีและประโยชน์ของการใช้ USB

  • ง่ายต่อการติดตั้ง

  • ไม่ต้องคำนึงถึงการ conflict ของ resource

  • สามารถตรวจสอบอุปกรณ์อย่างอัตโนมัติ

  • Plug and play support

  • hot attachment



Slide6 l.jpg

Various Solutions with Relative Performance Desired Attributes

and Complexity



Slide8 l.jpg

The primary hardware and software in USB Desired Attributes

  • USB Hardware

  • USB Host Controller/Root Hub

  • USB Hubs

  • USB Devices

  • -USB Software

  • USB Device Drivers

  • USB Driver

  • Host Controller Driver



Slide10 l.jpg

USB Device Drivers Desired Attributes

- issue request to USB driver via IO Request Packets ( IRPs )

- supplying a memory buffer

USB Driver

- know the charateristics of USB and how to communicate

- organize the request into individual transaction

USB Host Controller Driver

  • - schedule transactions to be broadcast over USB

  • build a series of transaction list (one list or frame execute at 1ms)

  • Each 1 ms frame begin with a start of frame (SOF)


Slide11 l.jpg

The Host Controller Desired Attributes

  • Generate the transactions which includes this information

  • USB Device Address

  • Type of Transfer

  • Direction of Transfer

  • Address of Device Driver’s Memory Buffer

Write

Read data from a memory buffer -> delivered to the target device

Parallel to serial conversion on data -> creates USB transaction ->

Forward to root hub to send over the bus

USB Host Controller/Root Hub

Read


Slide12 l.jpg

Read Desired Attributes

Build read transaction -> send to root hub -> hub transmit

over USB -> target recognize -> send back data to root hub ->

Root hub forward data to host controller -> host controller

Convert serial to parallel and transfer data to the device driver’s

Memory buffer.


Slide13 l.jpg

The root hub Desired Attributes

  • Provide the connection points for USB devices and this operations

  • Control power to its USB ports

  • Enables and disable ports

  • recognizes devices attached to each ports

  • sets and report status events

  • Root hub consists of

  • A hub controller

  • repeater



Slide15 l.jpg

USB Hub Types Desired Attributes


Slide16 l.jpg

Primary hub Functions Desired Attributes


Slide17 l.jpg

Hub Repeater Desired Attributes


Communication flow l.jpg
Communication Flow Desired Attributes

  • USB Client

  • USB Driver

  • Host Controller Driver

  • Host Controller

  • Hub

  • Device


Usb driver l.jpg
USB Driver Desired Attributes

  • Provides interface and services for client software drivers, allocate bus bandwidth, and manages configuration process


Host controller driver l.jpg
Host Controller Driver Desired Attributes

  • Controls operation of the host controller, schedules transactions and monitors completion status of transactions


Communication flow21 l.jpg
Communication Flow Desired Attributes


Transfers l.jpg
Transfers Desired Attributes

Transfer type

  • Isochronous Transfers

  • Bulk Transfers

  • Interrupt Transfers

  • Control Transfer


Frames l.jpg
Frames Desired Attributes

  • USB communication is based on transferring data at regular (1ms) intervals call “Frames”

  • Each USB device requires a portion of the USB bandwidth be allocated during these 1ms frames


Frame example l.jpg
Frame Example Desired Attributes


Device framework l.jpg
Device Framework Desired Attributes

  • USB Bus Interface Layerrepresent the actual transfer of data across the USB cable between the host system and USB device

  • USB Device Layerrepresent the portion of USB that comprehends the actual USB communication mechanism and the nature of transfers required by USB functional device.

  • Function Layerrepresents the relationship between client software and a given device’s functional interface


Device framework26 l.jpg
Device Framework Desired Attributes


Usb universal serial bus 2 l.jpg
ประวัติของ Desired AttributesUSB (Universal Serial Bus) (2)

  • USB 1.1 รุ่นที่ใช้กันแพร่หลาย

  • USB 2.0 รุ่นล่าสุดที่คาดว่าจะเป็นที่นิยมแพร่หลายในอนาคต


Usb 1 1 l.jpg
การเชื่อมต่อของ Desired AttributesUSB รุ่น 1.1

  • บทบาทของ system software

    • ทำหน้าที่กำหนดมุมมองของ IO system ให้กับ แอปพลิเคชั่นต่างๆ โดยทำการปกปิดรายละเอียดเกี่ยวกับการติดต่อกับฮาร์ดแวร์

    • การ ติดต่อกับ USB แล้วจะเป็นไปในรูปแบบของการค้นพบอุปกรณ์ USB ที่ต่อด้วยแบบอัตโนมัติ เพื่อทำการ load เอา device driver ที่เหมาะสมมาใช้


Usb 1 129 l.jpg
การเชื่อมต่อของ Desired AttributesUSB รุ่น 1.1

  • บทบาทของ hub

    • ทำให้เกิดการเชื่อมต่อของ อุปกรณ์ USB

    • hub ยังทำหน้าที่ในการจ่าย กระแสไฟให้กับอุปกรณ์ที่ต่ออยู่กับมันอีกดโดยจะจ่ายกระแสไฟให้อย่างน้อย 0.5 W ต่ออุปกรณ์ USB 1ตัว ภายใต้การควบคุมของHost PC software , hub สามารถทำการจ่ายกระแสได้ มากถึง 2.5 W

    • การทำงาน hub ซึ่งทำหน้าที่เป็น Bi-Directional Repeater จะทำการส่ง USB signal ไปยังทิศทางที่ต้องการ เช่น จาก host ไปอุปกรณ์ และ จากอุปกรณ์ ไป host

    • hub สามารถ ใช้ได้กับ การส่ง แบบ full speed ซึ่งเท่ากับ 12 Mbs และ lowspeed เท่ากับ 1.5 Mbs


Usb 1 130 l.jpg
การเชื่อมต่อของ Desired AttributesUSB รุ่น 1.1

  • บทบาทของอุปกรณ์ แบบ USB

    • ทำหน้าที่ในการรับใช้ host PC โดยทำการส่ง ข้อมูลและ รับข้อมูลจาก host PC เมื่อมีการร้องขอ โดยการส่งข้อมูล จะทำให้อยู่ในรูปแบบ USB Data , อุปกรณ์ USB 1.1 ทำงานในการรับส่งข้อมูลที่ อัตรา 12 Mb/s หรือที่ 1.5 Mb/s


Usb 2 0 l.jpg
การเชื่อมต่อใน USB 2.0 Desired Attributes

  • บทบาทของ system software

    • บทบาทยังคงเหมือนกับที่มีใน USB 1.1 แต่หาก system software ค้นพบว่าอุปกรณ์ดังกล่างเป็นอุปกรณ์แบบ USB 2.0 มันก็ควรจะให้ประสิทธิภาพที่เกิดขึ้นกับอุปกรณ์ดังกล่าว เป็นแบบ USB 2.0 ซึ่งก็คือสามารถถ่ายโอนข้อมูลได้เร็วขึ้น


Usb 2 032 l.jpg
การเชื่อมต่อใน USB 2.0 Desired Attributes

  • บทบาทของ USB 2.0 hub

    • สามารถรับ high speed ที่ส่งถึงมันและทำการส่งต่อให้กับ อุปกรณ์ USB 2.0 และ อุปการณ์ USB 1.0 โดยอัตราการส่ง นี้ทำให้อุปกรณ์ hub มีความซับซ้อนมากขึ้น และ ต้องมี buffer เพื่อใช้เป็นที่เก็บ ชั่วคราวให้กับ ข้อมูลที่ส่งเข้ามาแบบ high speed

      • ตัวอย่างง่ายๆ ของการเชื่อมต่อ กับ อุปกรณ์ USB 2.0 , hub แบบ USB 2.0 เพียงทำการทบทวนสัญญาณ high speed สำหรับอุปกรณ์ USB 2.0 แต่ในการเชื่อมต่อกับ อุปกรณ์ USB 1.1 , hub USB 2.0 มีกลไกสนับสนุน เรื่องของการจัดให้ อัตราการส่ง ไปยังอุปกรณ์มีค่าเหมาะสมกับประเภทของอุปกรณ์นั้น นั้นหมายความว่า hub จัดการกับแปลงข้อมูลที่รับมาจาก host ในอัตรา high speed ให้เหลือเป็น low speedแล้วทำการส่งต่อให้อุปกรณ์สำหรับอุปกรณ์ ที่เป็น USB 1.1


Usb 2 033 l.jpg
การเชื่อมต่อใน USB 2.0 Desired Attributes

  • บทบาทของอุปกรณ์ แบบ USB

    • อุปกรณ์ในปัจจุบันบางชนิดไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนไปให้เป็นแบบ USB 2.0 เช่น อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับการติดต่อกับ มนุษย์ อย่างเช่น เมาส์ , คีย์บอร์ด , จอยสติก ซึ่งไม่มีความจำเป็นต้องใช้เป็น แบบ USB 2.0 เป็นแค่ USB 1.1 ก็เพียงพอแล้ว แต่ในอุปกรณ์บางชนิด เช่น วีดิโอ คอนเฟอเร็นซ์ ต้องการ ความเร็วในการรับส่งสูงเป็นต้น


Slide34 l.jpg

ตารางเปรียบเทียบ Desired AttributesUSB กับ เทคโนโลยีอื่น


Slide35 l.jpg

The End. Desired Attributes


ad