Markus Enkvist John-Eric Saxén

Innehåll  Allmänt  Bakgrund  Standarder  Nätverkstopologi  Fysisk struktur  Dataöverföring  För- och nackdelar

 Definition: En extern busstandard för seriell överföring av data  Tangentbord, möss, joysticks, flash-minnen, skannrar, Mp3-spelare, digitala kameror, printrar, hårddiskenheter  2 miljarder USB-enheter i världen  USB-IF ( USB

 Standardiserat gränssnitt  Plug and Play – automatisk detektering, konfiguration och installation  127 enheter per värd  Tre hastighetslägen  Intelligent strömförbrukning Egenskaper

Bakgrund  Tidiga 1990-talet: Ett otal gränssnitt: - serieport, parallellport, spelport, RS-232, PS/2-port  Behov: en universell standard för snabb, enkel och billig uppkoppling av enheter  1995: USB 1.0  1998: USB Mbps -Standard i Windows 98

 2000: USB 2.0 -Hi-speed 480 Mbps -Kompatibel körning i 1.1-läge  2002: USB On-The-Go -Möjliggör kommunikation mellan enheter utan värd -T.ex. överföring av bilder från kamera till printer  2008(?): USB ,8 Gbps, kräver optisk kabelutrustning -Bakåtkompatibel, strömsnål, protokolleffektivitet.. -Hastighet som konkurrerar med eSATA (3 Gbps)

 ”With USB 3.0, we are creating an even better experience for customers when connecting their printers, digital cameras or other peripheral devices to their PCs.”  Certified Wireless USB (2005) - Snabb trådlös kommunikation på korta avstånd -480 Mbps: 0-3 m 110 Mbps: 3-10 m -Högfrekvent, upp till 10,6 GHz -Konkurrerar med Bluetooth

 Stjärnnätsstruktur -Värden styr all kommunikation via sin styrenhet -Root hub  Skikt -Maximalt sju skikt eller fem hubbar mellan värden och enheten -Data överförs normalt endast mellan värd och enhet

Logisk busstopologi

 Kontakter -Först endast USB-A och USB-B -USB 2.0-specifikationen utökade dessa med mini-B -Ytterligare Micro-A och micro-B -Fyra kontaktpinnar Kontakpinnens nummerSignalLedningens färg 1VBUSRöd 2D-Vit 3D+Grön 4GNDSvart

 Kablar -Högst 5 meter  Hubbar

 VBUS 4,75 - 5,25 V  100mA  Maximalt 500 mA  Extern strömkälla vid större förbrukning  Lågeffektivitetsfunktioner ännu vid 4,40 V vid inporten

Dataöverföring  NRZI-kodning med bit stuffing  Specifika överföringstyper Interrupt tranfers –snabb överföring av avbrottsdata t.ex. mus, gamepad Isochronous tranfers – realtidsdata utan feldetektering t.ex. läsning från audio-CD, överföring av röst

Control transfers – konfigurering av enhet Bulk transfers – överföring av stora mängder data med milda tidskrav t.ex. data till printer, skanner  Paket Informationspaketsfas - mottagaraddress och transaktionstyp Datapaketfas – data Handskakningpaketfas - statusrapport

 CRC -skyddar icke-PID-delar i ett paket -CRC-5 och CRC-16  Pipes (rör) -Logiska kommunikationskanaler på drivrutinnivå -Adresserbara ändpunkter av typen IN och OUT -Sammankopplar gränssnitt med drivrutiner -Skapas dynamiskt -Länkade till specifika överföringstyper

USB versus FireWire  Fördelar -Enkel att implementera, universell -Färdiga specifikationer och drivrutiner -Dokumentation tillgänglig  Nackdelar -Värddriven kommunikation slösar bandbredd -> I praktiken långsammare än FireWire - Realtidstillämpningar