Standardul USB definește specificațiile electrice și mecanice ale anvelopei. semnale de informație și tensiunea de alimentare 5 V sunt transmise la cablu cu patru fire. Folosind un diferențial de semnalizare metoda D + și D- prin intermediul a două fire. nivele de semnal transmițător într-un mod static, trebuie să fie mai mică de 0,3 V (nivel scăzut) sau peste 2,8 V (nivel ridicat). Receptoarele rezista la tensiunea de intrare în intervalul - 0.5. +3,8 V. Transmițătoarele ar trebui să poată să meargă într-o stare de înaltă impedanță pentru transmiterea bidirecțională-o jumătate de duplex printr-o singură pereche de sârmă.
Transmiterea prin intermediul a două fire în USB nu este limitat la diferențial semnale. In plus receptor diferential fiecare dispozitiv are un semnal receptoare D + liniare și D- și transmițătoare ale acestor linii sunt controlate individual. Acest lucru face posibil să se facă distincția între mai mult de două stări ale liniei utilizate pentru organizarea interfeței hardware-ului. Picioare Diff0 DIFF1 și determinate de diferența de potențial între liniile D + și D-, mai mult de 200 mV, cu condiția ca unul dintre ei potențial VSE deasupra pragului. Condiția în care nivelul inferior numit zero, liniar (SEO - Single-Ended Zero) este prezent pe ambele intrări ale D + și D-. Interfața definește următoarele stări:
Datele de stat Ø J și K Stat Date - starea de biți transmise (sau pur și simplu, J și K) sunt determinate prin stările și Diff0 DIFF1.
Ø Idle de stat - o pauză în autobuz.
Ø CV Stat - semnal „Wake-up“ la dispozitivul de ieșire de la modul „sleep“.
Ø Începerea Packet (POS) - pachet de start (tranziția de la starea de inactivitate în K).
Ø Sfârșitul Packet (EOP) - sfârșitul pachetului.
Ø Deconectați - dispozitivul este deconectat de la portul.
Ø Connect - conectat la portul.
Ø Reset - resetați dispozitivul.
Stările definite printr-o combinație de semnale diferențiale și liniare; pentru stat viteză maximă și joasă și DiffO DIFF1 au scopul opus.
Decodificarea Statele Disconnect, Connect și resetare linii numărate timp de rezidență (mai mult de 2,5 ms), în anumite state.
Anvelopa are două moduri de transmisie. transmisie a semnalului USB de viteză este de 12 Mbit / s, low - 1.5 Mbit / s. Pentru tariful integral utilizat ecranat cablu torsadat cu o impedanță de 90 ohmi și o lungime a segmentului este de 5 m, pentru joasă - cablu Nevit neekranirovanngy la 3m cablu de viteză mică și un dispozitiv de mare viteză mai ieftin .. Același sistem poate utiliza simultan ambele moduri; pentru comutarea dispozitivelor sunt transparente.
Viteză redusă este proiectat pentru a lucra cu un număr mic de UEs care nu necesită de mare viteză. Rate utilizat de dispozitivul conectat la un port, hub-ul este determinat de nivelul de semnal
pe liniile D + și D-, sarcina deplasabil rezistențe transceiver R2 (vezi. fig. 7.2 și 7.3)
Secțiunea transversală a conductoarelor este selectat în conformitate cu lungimea segmentului pentru a asigura un nivel garantat al tensiunii de semnal și de aprovizionare. Standardul definește două tipuri de conectori (vezi. Tabelul 7.1. Și Fig. 7.5).
Conectorii de tip „A“ sunt folosite pentru conectarea la hub-urile (upstream Connector). Dopurile sunt instalate pe cabluri nu sunt detașabile din dispozitiv (de exemplu, tastatura, mouse-ul și așa mai departe. P.). Sockets sunt instalate pe porturile din aval (portul din aval) hub-uri. Conectori „în“ (Conector aval) sunt instalate pe dispozitiv care poate fi detașat cablul de conectare (imprimante și scanere). porțiunea imperechere (priza) montat pe cablul de conectare, al cărui capăt opus are un tip dop „A“.
Conectorii de tip „A“ și „B“ diferă în mod mecanic (fig. 7.5), care exclude conexiunile cu buclă invalide hub-uri porturi. patru borne sunt blocați pentru a exclude o conectare incorectă. Design conector oferă conexiune mai târziu și deconectarea circuitelor de semnal timpuriu în comparație cu hrana. Pentru a recunoaște conectorul USB de pe notație simbolică standard de dispozitiv este plasat.
Susținut dispozitive USB este posibil din cablu (Bus-Powered Dispozitive) sau de la propria sursa de alimentare (dispozitivelor electrice-auto). Gazda oferă putere conectat direct la ea PU. Fiecare hub, la rândul său, asigură puterea dispozitivelor conectate la porturile sale pe legătură în jos. În anumite restricții topologie a permis utilizarea de hub-uri, autobuz-alimentat. Fig. 7.6 prezintă un dispozitiv de conectare diagrame de exemplu USB.
Aici, tastatură, stilou și mouse-ul poate fi alimentat de la autobuz.
USB suporta ambele moduri unidirecționale și bi-direcționale de comunicare. Transferul de date se face între software-ul gazdă și dispozitivele puncte finale. Aparatul poate avea mai multe puncte finale care comunică cu fiecare dintre ele (canal) pot fi setate independent.
Arhitectura USB permite patru tipuri de date de bază:
Ø Controlul parcelă (Transferurile de control), utilizat pentru configurarea în timpul conectării și în timpul funcționării dispozitivelor de comandă. Protocolul prevede o livrare de date garantate. Câmp Lungime trimiterea datelor de control nu este mai mare de 64 bytes la viteza maxima si mici de 8 biți.
Ø Transmisia continuă (Transferurile de date în vrac) pachete relativ mari fără cerințe rigide la timpul de livrare. Transmiterea ocupă întreaga lățime de bandă de autobuz disponibile. Pachetele nu au o dimensiune câmp de date de 8, 16, 32 sau 64 octeți. Prioritatea acestor programe este cel mai mic, acestea pot fi suspendate în conformitate cu anvelope de sarcină grele. Sunt permise numai pe rata completă.
Întreruperile Ø (întrerupere) - scurte (de până la 64 octeți la viteză maximă de până la 8 octeți la cel mai mic) caractere de intrare de tip transmisie sau coordonate. Întreruperile sunt spontane în natură și nu ar trebui să fie servit mai lent decât cel cerut de dispozitiv. limită de timp de întreținere este stabilită în intervalul de 1-255 ms pentru o rată completă și 10-255 milisecunde - să fie scăzut.
prin transfer Ø izocronă (Transferuri izocrone) - transmisie continuă în timp real, care ocupă proporția prestabilită de lățime de bandă de autobuz și având o întârziere de transport maritim predeterminată. În cazul de detectare a erorilor de date izocrone este transmis fără repetiție - pachete invalide sunt ignorate. Exemplu - voce digital. Tranzitată este definit cerințele de calitate de transport, iar întârzierea de livrare poate fi critic, de exemplu, atunci când punerea în aplicare conferințe.
lățime de bandă de autobuz este partajată între toate canalele stabilite. band dedicat atribuite canalului, și în cazul în care un nou canal de stabilire necesită o bandă care nu se încadrează într-o cerere de atribuire a canalului de distribuție existent este respinsă.
Arhitectura USB oferă toate dispozitivele de tamponare interne fiind mai mare decât lățimea de bandă a dispozitivului necesită, cu atât mai mare trebuie să fie tampon său. USB ar trebui să prevadă un schimb la o rată astfel încât datele din unitatea de întârziere cauzată de tamponare nu depășește câteva milisecunde.
prin transfer izocronă este clasificat prin metoda de puncte finale de sincronizare - surse de date sau destinatari - sistemul: distincția între clase de dispozitive adaptive sincrone și asincrone, fiecare dintre care corespunde unui tip de canal USB.