Последовательный интерфейс USB

USB - последовательный интерфейс передачи данных для среднескоростных и низкоскоростных периферийных устройств в вычислительной технике. Основная цель стандарта, поставленная перед его разработчиками - создать реальную возможность пользователям работать в режиме Plug&Play с периферийными устройствами. Это означает, что должно быть предусмотрено подключение устройства к работающему компьютеру, автоматическое распознавание его немедленно после подключения и последующей установки соответствующих драйверов. Кроме этого, желательно питание маломощных устройств подавать с самой шины. Скорость шины должна быть достаточной для подавляющего большинства периферийных устройств. Попутно решается историческая проблема нехватки ресурсов на внутренних шинах IBM PC совместимого компьютера - контроллер USB занимает только одно прерывание независимо от количества подключенных к шине устройств.

Технические характеристики:

• Высокая скорость обмена -- 12 Мб/c

• Максимальная длина кабеля для высокой скорости обмена -- 5 м

• Низкая скорость обмена -- 1.5 Мб/c

• Максимальная длина кабеля для низкой скорости обмена -- 3 м

• Максимальное количество подключенных устройств (включая размножители) -- 127

• Возможно подключение устройств с различными скоростями обмена

• Напряжение питания для периферийных устройств -- 3.3 В

• Максимальный ток потребления на одно устройство -- 500 мA

Поэтому целесообразно подключать к USB практически любые периферийные устройства, кроме цифровых видеокамер и высокоскоростных жестких дисков. Особенно удобен этот интерфейс для подключения часто подключаемых/отключаемых приборов, таких как цифровые фотокамеры. Конструкция разъемов для USB рассчитана на многократное сочленение/расчленение.

Возможность использования только двух скоростей обмена данными ограничивает применяемость шины, но существенно уменьшает количество линий интерфейса и упрощает аппаратную реализацию.

Питание непосредственно от USB возможно только для устройств с малым потреблением, таких как клавиатуры, мыши, джойстики и т.п.

С помощью кабелей формируется интерфейс между USB-устройствами и USB-хостом. В качестве хоста выступает программно-управляемый USB-контроллер , который обеспечивает функциональность всего интерфейса. Контроллер, как правило, интегрирован в микросхему южного моста хотя может быть исполнен и в отдельном корпусе.

В проектируемом автоматизированном рабочем месте используется контроллер фирмы: Analog Intergrations Corporation AIC1526. представляет собой двухсторонний контроллер питания( автономное питание и питание линии шины USB). Особенности данного контроллера питания USB: Защита от короткого замыкания (ограничение по току, Тепловая защита, Ток нагрузки на канал равен 500 мА.

В связи с тем, что данный АРМ будет использоваться в военных целях, а большинство разъемов USB не имеют достаточно надежного крепления к печатной плате , из-за чего, при достаточно высоких механических нагрузках, могут отрываться вместе с печатными дорожками и площадками, в большинстве случаев приводя к необходимости полной замены платы в связи с невозможностью надежного восстановления оторванных печатных дорожек. Возникает необходимость в поиске другого вида разъема. Более практичным вариантом становится использование разъема DB-9. Условно-графическое Db-9 продемонстрировано на рисунке 4.4.

Рисунок 4.4. Условно-графическое обозначение разъема Db-9

В данном разъеме используется асинхронная передача данных рисунке 4.5.

Рисунок 4.5. Передача данных в последовательном интерфейсе USB

Изучив документацию всю требующую документацию для разработки электрической принципиальной схемы последовательного интерфейса USB и, создав библиотеку компонентов, также переходим к работе в Altium Designer 10.

Перейти на страницу: 1 2

Еще статьи по теме

Проектирование радиоприемника
Радиотехнические системы применяется во многих сферах современной человеческой жизни. Несмотря на не продолжительную историю радиосвязи, жизнь современного человека без средств радиосвязи не представляется возможной. Рад ...

Проект телефонных услуг на базе мультисервисной транспортной сети
Изначально, для передачи различных типов информации, строились отдельные (ведомственные) сети связи >: Телефонная сеть , телеграфная сеть, сети передачи данных и пр. Во второй половине XX века появилась идея объединить ...

Главное меню

© 2021 / www.techsolid.ru