¿Qué es un controlador de bus serie universal?
¿Qué es un controlador de Bus Serie Universal? ¿Qué es el bus serie universal?
Universal Serial Bus (USB) es un estándar de bus serie para conectar dispositivos externos. Ampliamente utilizado en ordenadores, pero también en decodificadores y consolas de juegos. Los estándares complementarios (On-The-Go) permiten el intercambio directo de datos entre dispositivos portátiles.
El controlador del controlador de bus serie universal es un controlador de puerto USB, que es una arquitectura de bus serie universal desarrollada por Intel Corporation.
Como sugiere el nombre, el controlador Universal Serial Bus es un controlador USB.
Introducción
Universal Serial Bus (USB) es un nuevo método de comunicación de datos que está reemplazando gradualmente a otros estándares de interfaz. Fue formulado conjuntamente por empresas de informática y de comunicaciones como Intel, Compaq, Digital, IBM, Microsoft, NEC y Northern Telecom en 1995, y gradualmente se ha convertido en un estándar industrial.
Como bus serie de alta velocidad, el bus USB puede cumplir con los requisitos de entornos de aplicaciones de transmisión de datos de alta velocidad. También tiene una fuente de alimentación simple (fuente de alimentación de bus) y una instalación y configuración convenientes (enchufe y). play, soporte intercambiable en caliente), puerto de expansión simple (se pueden expandir hasta 127 periféricos a través del concentrador), modos de transmisión diversificados (cuatro modos de transmisión), buena compatibilidad (compatibilidad con versiones anteriores después de la actualización del producto) y otras ventajas. Desde sus inicios, el bus serie universal (USB) ha reemplazado con éxito los puertos serie y los puertos paralelos y se ha convertido en una de las interfaces de expansión estándar e interfaces esenciales para una gran cantidad de computadoras y dispositivos inteligentes en el siglo XXI. Versión USB 4.0.
Conocimientos ampliados
Cada USB tiene un solo host, incluidas las siguientes capas:
Interfaz de bus
La interfaz de bus USB maneja el capa eléctrica e interconexión entre capas de protocolo. Desde una perspectiva de interconexión, los dispositivos y hosts, como las máquinas de interfaz serie (SIE), proporcionan interfaces de bus similares. La interfaz del bus USB la implementa el controlador host.
Los sistemas USB utilizan un controlador de host para gestionar la transferencia de datos entre el host y los dispositivos USB. Su interfaz con el controlador host depende de la definición de hardware del controlador host. Al mismo tiempo, el sistema USB también es responsable de administrar los recursos USB, como el ancho de banda, la energía del bus, etc., haciendo posible que los clientes accedan al USB. El sistema USB también tiene tres componentes básicos:
Controlador del controlador de host (HCD) Puede asignar diferentes dispositivos de controlador de host al sistema USB. La interfaz entre HCD y USB se llama HCDI. El HCDI específico lo define el sistema operativo que admite diferentes controladores de host. El controlador del controlador de host universal (UHCD) está ubicado en la parte inferior de la estructura del software y se utiliza para administrar y controlar el controlador de host. UHCD puede comunicarse con el controlador de host USB y controlarlo, y está oculto a otras partes del software del sistema. El nivel más alto del software del sistema se comunica con el controlador principal a través de la interfaz del software del UHCD.
El controlador USB (USBD) ubicado en la parte superior del controlador UHCD proporciona una interfaz a nivel de controlador para cumplir con los requisitos de los diseños de controladores de dispositivos existentes. USBD proporciona una arquitectura de transferencia de datos en forma de paquetes de solicitud de E/S (IRP), que requieren que los datos se transfieran a través de una tubería específica. Además, USBD permite que el cliente aparezca como una abstracción del dispositivo, lo que facilita la abstracción y la gestión. Como parte de la abstracción, USBD tiene una tubería predeterminada. A través de él, se puede acceder a todos los dispositivos USB para el control USB estándar. Esta tubería predeterminada describe el canal lógico para la comunicación entre USBD y dispositivos USB.
Software de host
En algunos sistemas operativos, no se proporciona el software del sistema USB. Este software se utilizó originalmente para proporcionar información de configuración y estructuras de carga para controladores de dispositivos. En estos sistemas operativos, el controlador del dispositivo aplicará la interfaz proporcionada en lugar de acceder directamente a la estructura de la interfaz del controlador USB (interfaz del controlador USB).
Software de cliente USB
Está ubicado en el nivel más alto de la estructura del software y es responsable de manejar controladores de dispositivos USB específicos. La capa de cliente describe todos los portales de software que actúan directamente en el dispositivo. Estos programas cliente actúan directamente sobre el hardware periférico cuando el sistema detecta el dispositivo. Esta característica única coloca el software del sistema USB entre el cliente y su dispositivo, que debe ser procesado por el programa cliente en función de la imagen del dispositivo formada por USBD en el cliente.
Cada capa de hosts tiene las siguientes funciones:
Detecta dispositivos USB conectados y retirados.
Administra el flujo de datos entre el host y el dispositivo USB.
Estado de la conexión USB y estadísticas de actividad.
Controla la interfaz eléctrica entre el controlador host y el dispositivo USB, incluido un suministro de energía limitado.
HCD proporciona una abstracción del controlador host y una abstracción de la perspectiva del controlador host sobre los datos transferidos a través de USB. USBD proporciona una abstracción de dispositivos USB, así como una abstracción de transferencia de datos entre clientes USBD y funciones USB. El sistema USB facilita la transferencia de datos entre clientes y funciones y sirve como punto de control para interfaces estándar para dispositivos USB. El sistema USB proporciona capacidades de gestión de búfer y permite sincronizar la transferencia de datos con los requisitos funcionales y del cliente.
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