فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:49
چکیده:
معماری USB
یک سیستم ، که براساس USB کار می کند ، از قسمتهای زیر تشکیل شده است .
• یک کامپیوتر ، که به عنوان میزبان عمل می کند (USB Host) .
• دستگاه جانبی ،که به وسیله پورت USB کنترل می شود (USB Devices)
• اتصال دهنده های USB (USB Interconnect)
اتصال های USB
در مورد USB Host و USB Devices در بخشهای بعدی به تفصیل صحبت خواهد شد . در این قسمت به USB Interconnect پرداخته می شود . این قسمت برای ارتباط بین میزبان (کامپیوتر) و دستگاه جانبی بکار می رود و اتصال دهنده های آن شامل بخشهای زیر می شوند :
• توپولوژی انتقال داده (BUS Topology) : نوع مدل اتصال بین کامپیوتر و دستگاه را نشان می دهد .
• لایه داخلی ارتباطی (Inner-Iayer Relationship) : ارتباطهای داخلی را مشخص می کند و وظیفه USB است که هر لایه را درون سیستم کنترل کند.
• نوع جریانهای اطلاعاتی (Data Flow Models) : روش انتقال اطلاعات را از کامپیوتر به دستگاههای USB مشخص می کند .
• زمان بندی USB (USB Schedule) : از این زمان بندی موقعی استفاده می شود که اتصالات مشترکی وجود داشته باشند . در این هنگام زمان بندی مشخص می کند ، که چه قطعه ای در چه زمانی از اتصالات مشترک استفاده کند تا حذف (Eliminate) و یا بر هم نهی داده ها (Collision) پیش نیاید.
میزبان USB و دستگاه جانبی تمام تنظیمهای فوق را با تمام جزئیات باید انجام دهند.
توپولوژی انتقال داده ها
بخش فیزیکی اتصالات و بستن آنها به صورت ستاره ای (Star Topology) انجام می شود . در ستاره وقتی که یک سیم به دو سیم تبدیل می شود ، در حقیقت یک گره تشکیل داده اند . در اینجا گره ها قطعه ای قرار می گیرد ، که هاب (Hub) نام دارد . با اتصال این ستاره ها به یکدیگر ، یک هرم تشکیل می شود ، که به آن هرم USB می گویند . این هرم مجموعه ای از اتصالات است، که ردیف (Tier) نامیده می شوند و اتصال بین یک هاب و هاب دیگر و یا یک دستگاه جانبی را برقرار می کنند شکل 1-1 هرم تشکیل شده از اتصالات ستاره ای را نشان می دهد .
این هرم از مجموعه ای از مثلث ها تشکیل شده است ، که در رأس همه آنها یک هاب قرار دارد .
شکل 1-1
1-1 هرم USB
هابی که در رأس مثلث اصلی قرار دارد ، هاب ریشه (RootHub) است . هاب ریشه درون کامپیوتر و یا هر میزبان USB دیگری می تواند قرار گیرد . حداکثر تعداد ردیفی که در این توپولوژی می تواند وجود داشته باشد ، هفت عدد است ( با در نظر گرفتن هاب ریشه ) . محدودیت دیگری که در انتقال داده ها وجود دارد ، تعداد هابها است . حداکثر تعداد هابی که بین یک دستگاه USB و هاب ریشه می تواند قرار گیرد ، پنج عدد است . بعضی از دستگاههای USB ، خود دارای دو ردیف هستند ، که به آنها دستگاههای مرکب (Compound Device) گفته می شود و در صورتی که از این دستگاههای در ردیف هفتم استفاده شود ، قطعاً فعال نخواهند شد .
میزبان USB
در هر سیستمی که براساس USB کار می کند ، فقط یک میزبان باید وجود داشته باشد ، در بعضی کتابها این قسمت را با نام کنترلر میزبان (Host Controller) معرفی کرده اند . یک میزبان USB از دو قسمت نرم افزار و سخت افزار تشکیل شده و مسئول بخش های زیر است :
1. شناسایی اضافه و یا حذف شدن یک دستگاه USB .
2. مدیریت کنترل بین میزبان و دستگاه USB .
3. مدیریت جریان اطلاعات ، بین میزبان و دستگاه USB .
4. جمع آوری آمار وضعیت و فعالیتهای تمام دستگاههای موجود در هرم USB .
5. آماده سازی جریان مورد نیاز برای دستگاه USB .
نرم افزار میزبان ، فعل و انفعالات بین دستگاه و میزبان را مدیریت می کند . این فعل و انفعالات شامل بخشهای زیر می باشند .
1. سرشماری دستگاه تنظیم آن
2. ارسال داده ها در فواصل زمانی معین (Isochronous) .
3. ارسال اطلاعات در زمانهای مختلف (Asynchronous) .
4. مدیریت منبع تغذیه .
5. مدیریت اطلاعات دستگاه USB و پورت آن .
دستگاههای USB
یک دستگاه USB باید توانایی های زیر را برای ایجاد ارتباط یا USB داشته باشد .
1. توانایی دریافت اطلاعات براساس استانداردهای USB .
2. توانایی آماده سازی و ارسال اطلاعات براساس استاندارهای USB مانند پیکربندی داده ها.
تحقیق USB
