Comunicación entre puerto usb y cpu
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Publicado: 5 de noviembre de 2011
Comunicación entre puerto USB y CPU
USB emerge como el resultado de las dificultades asociadas al costo, configuración y posibilidad de conexión de un dispositivo periférico en el entorno de las computadoras personales.
Interrupciones
El problema más crítico acerca de los recursos del sistema, gira alrededor de la asignación de interrupciones requeridas por la gran cantidad dedispositivos que se ponen en ejecución típicamente en las PC. Esto es particularmente cierto en los dispositivos periféricos que se conectan mediante el BUS de ISA, puesto que el bus ISA no apoya confiablemente interrupciones compartidas.
Las líneas de IRQ se dedican a los dispositivos particulares basados en convenciones de la herencia, mientras que otras líneas de IRQ se pueden utilizar por una variedadde dispositivos periféricos.
Direcciones de E/S: Los conflictos por direcciones de E/S son muy comunes en los PCs. Los dispositivos periféricos usualmente requieren un bloque de direcciones de E/S para reportar información del estado y emitir comandos al dispositivo.
Componentes del BUS: El host es una PC u otra computadora que contiene un controlador host USB y un hub root. Estos componentestrabajan juntos para permitir al sistema operativo comunicarse con los dispositivos en el bus. El controlador de host da formato a los datos para trasmitir en el bus y traduce los datos recibidos a un formato que los componentes del sistema operativo pueden entender. El controlador de host también realiza otras funciones relacionadas con el manejo de comunicaciones en el bus. El hub root tieneuno o más conectores para conectar dispositivos. El hub root, en combinación con el controlador de host, detecta dispositivos conectados y desconectados, lleva a cabo pedidos del controlador de host, y pasa datos entre dispositivos y el controlador host.
Interfaces no compatibles: Las interfaces estándar usadas por los dispositivos típicos (conexiones seriales y paralelas) soportan la conexión deun solo dispositivo. Como solo un dispositivos puede ser conectado por vez, la flexibilidad de estas conexiones es minimizada, esto trae como consecuencia la costosa decisión de construir una tarjeta de expansión para conectar al bus de expansión (ISA o PCI) para crear un punto de conexión para el diseño de un periférico nuevo.
La interface USB incluye, líneas de alimentación y tierra queproveen un valor nominal de +5V. Un periférico que requiere hasta 500 miliamperios puede tomar todo su poder desde el bus, en lugar de tener que proveerle una fuente externa de poder.
Velocidad: El bus serial universal (USB) crea una solución para conectar periféricos a una PC balanceando performance y costo. USB soporta tres tipos de velocidades de transmisión.
* 1.5 Mbps (low speed)
* 12Mbps (full speed)
* 480 Mbps (high speed)
Soporte Periférico: Del lado del periférico, cada dispositivo hardware USB debe incluir un chip controlador que maneje los detalles de la comunicación USB. Algunos controladores son microcontroladores completos que incluyen una CPU, memoria de datos y de programa, e interface USB. Otros controladores deben comunicarse mediante una interface a un CPUexterno que se comunica con el controlador USB según sea necesario.
El periférico es responsable de responder pedidos de envío y recepción de datos usados en identificar y configurar el dispositivo para lectura y escritura de otros datos en el bus. En algunos controladores, algunas funciones son microprogramadas en el hardware y no necesitan ser programadas.
Broadcasting: USB no provee unmecanismo para enviar un mensaje simultáneamente a múltiples dispositivos en el bus. El host debe enviar el mensaje a cada dispositivo de manera individual. Si se necesita capacidad de broadcasting, se debe usar IEEE-1394 o Ethernet.
Inicializando una transferencia: Cuando un controlador de dispositivo quiere comunicarse con un dispositivo, el controlador inicializa la transferencia. La...
USB emerge como el resultado de las dificultades asociadas al costo, configuración y posibilidad de conexión de un dispositivo periférico en el entorno de las computadoras personales.
Interrupciones
El problema más crítico acerca de los recursos del sistema, gira alrededor de la asignación de interrupciones requeridas por la gran cantidad dedispositivos que se ponen en ejecución típicamente en las PC. Esto es particularmente cierto en los dispositivos periféricos que se conectan mediante el BUS de ISA, puesto que el bus ISA no apoya confiablemente interrupciones compartidas.
Las líneas de IRQ se dedican a los dispositivos particulares basados en convenciones de la herencia, mientras que otras líneas de IRQ se pueden utilizar por una variedadde dispositivos periféricos.
Direcciones de E/S: Los conflictos por direcciones de E/S son muy comunes en los PCs. Los dispositivos periféricos usualmente requieren un bloque de direcciones de E/S para reportar información del estado y emitir comandos al dispositivo.
Componentes del BUS: El host es una PC u otra computadora que contiene un controlador host USB y un hub root. Estos componentestrabajan juntos para permitir al sistema operativo comunicarse con los dispositivos en el bus. El controlador de host da formato a los datos para trasmitir en el bus y traduce los datos recibidos a un formato que los componentes del sistema operativo pueden entender. El controlador de host también realiza otras funciones relacionadas con el manejo de comunicaciones en el bus. El hub root tieneuno o más conectores para conectar dispositivos. El hub root, en combinación con el controlador de host, detecta dispositivos conectados y desconectados, lleva a cabo pedidos del controlador de host, y pasa datos entre dispositivos y el controlador host.
Interfaces no compatibles: Las interfaces estándar usadas por los dispositivos típicos (conexiones seriales y paralelas) soportan la conexión deun solo dispositivo. Como solo un dispositivos puede ser conectado por vez, la flexibilidad de estas conexiones es minimizada, esto trae como consecuencia la costosa decisión de construir una tarjeta de expansión para conectar al bus de expansión (ISA o PCI) para crear un punto de conexión para el diseño de un periférico nuevo.
La interface USB incluye, líneas de alimentación y tierra queproveen un valor nominal de +5V. Un periférico que requiere hasta 500 miliamperios puede tomar todo su poder desde el bus, en lugar de tener que proveerle una fuente externa de poder.
Velocidad: El bus serial universal (USB) crea una solución para conectar periféricos a una PC balanceando performance y costo. USB soporta tres tipos de velocidades de transmisión.
* 1.5 Mbps (low speed)
* 12Mbps (full speed)
* 480 Mbps (high speed)
Soporte Periférico: Del lado del periférico, cada dispositivo hardware USB debe incluir un chip controlador que maneje los detalles de la comunicación USB. Algunos controladores son microcontroladores completos que incluyen una CPU, memoria de datos y de programa, e interface USB. Otros controladores deben comunicarse mediante una interface a un CPUexterno que se comunica con el controlador USB según sea necesario.
El periférico es responsable de responder pedidos de envío y recepción de datos usados en identificar y configurar el dispositivo para lectura y escritura de otros datos en el bus. En algunos controladores, algunas funciones son microprogramadas en el hardware y no necesitan ser programadas.
Broadcasting: USB no provee unmecanismo para enviar un mensaje simultáneamente a múltiples dispositivos en el bus. El host debe enviar el mensaje a cada dispositivo de manera individual. Si se necesita capacidad de broadcasting, se debe usar IEEE-1394 o Ethernet.
Inicializando una transferencia: Cuando un controlador de dispositivo quiere comunicarse con un dispositivo, el controlador inicializa la transferencia. La...
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