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USB - Universal Serial Bus

USB - Universal Serial Bus. Disciplina de Programação de Periféricos Prof. Eduardo A. Bezerra Alexandre K. Seki Glauber D. Ramos. USB - Introdução. Universal Serial Bus(USB) é um padrão serial.

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  1. USB - Universal Serial Bus Disciplina de Programação de Periféricos Prof. Eduardo A. Bezerra Alexandre K. Seki Glauber D. Ramos

  2. USB - Introdução • Universal Serial Bus(USB) é um padrão serial. • A versão 1.0 surgiu em 1995 e foi desenvolvido pelo consórcio formado pelas seguintes empresas: Intel, Compaq, Microsoft, Digital, IBM e Northern Telecom.

  3. USB – Conectividade Dispositivos • Impressora, ZIP drive - porta paralela. Maioria dos computadores vem com 1 só. • Modem, câmeras digitais e algumas impressoras - porta serial. A maioria dos computadores tem no mínimo 2 e elas são quase sempre lentas. • Outros dispositivos mais rápidos – cards próprios. Necessidade de instalação em slot dentro do computador.

  4. USB - Introdução • O objetivo do consórcio era desenvolver um padrão para conectar vários dispositivos. • USB usa o conceito de plug and play, outra meta do consórcio, popularizar este conceito. • Visava dar suporte para dados de vídeo e áudio em tempo real. • Deveria ser de baixo custo e velocidade superior a 12Mbit/s

  5. USB - Características • Plug and Play • Até 127 dispositivos usando hubs • Velocidade de 480Mbits/s(versão 2.0) • Fonte de energia de 5V • Protocolo implementa controle de erros • Inserção e remoção de dispositivos detectada em tempo real • Fiscamente simples: 4 fios • Tamanho máximo de cabo: 5 metros

  6. USB - Físico • O padrão USB trabalha com a codificação NRZI(Non return to zero inverted) • Os dados são transmitidos por dois fios D+ e D- • Um fio é o da fonte de energia, com voltagem de 5V. • O fio preto é o fio terra.

  7. USB - Físico • 4 Fios:

  8. USB – Físico • O padrão USB pode conectar até 127 dispositivos usando hubs.

  9. USB - Funcionamento • O padrão USB é baseado em pacotes. Todas as mensagens trocadas necessitam de 3 pacotes: • Pacote Tocken: Possui endereço do dispositivo desejado e informação de controle. Possui bits CRC (Cyclic Redundacy Check) • Pacote de dados: Responsável pela troca dos dados e pode ser vazio. Possui bits CRC (Cyclic Redundacy Check). • Pacote ACK: Responsável por confirmar o recebimento do pacote de dados. • Existe também o pacote Especial: Usado para funções adicionais.

  10. USB - Funcionamento • O pacote tocken possui um campo chamado PID que define 4 tipos diferentes de tocken: • Saída: Host -> Dispositivo • Inicio de frame(SOF): Ajuda na sincronização • Entrada: Dispositivo -> Host • Configuração: endereça um dispositivo especifico.

  11. USB - Funcionamento • O pacote de dados possui um campo chamado PID que define 2 tipos diferentes de dados: • Dados 0 • Dados 1

  12. USB - Funcionamento • O pacote de ack possui 3 tipos diferentes de pacote: • ACK • NAK • STALL

  13. USB - Controle • O controle dos dispositivos é feito através de um endereço que é determinado no momento em que o dispositivo é conectado ao barramento ou no momento em que o computador liga. • Esse processo de determinar o endereço é chamado “Enumeration”.

  14. USB – Tipos de dados • Durante o processo de “Enumeration” também se determina qual tipo de dado o dispositivoirá transmitir: • Interrupt: Dispositivos que irão mandar poucos dados, como mouse ou teclado. • Bulk: Impressoras que necessitam mandar um único grande pacote. • Isochronous: Dispositivos que usem “streaming” e necessitam de conexão real-time com o computador. Exemplo: caixa de som.

  15. USB – Versão 3.0 • 10x Mais rápido • Compatível com versões antigas • 5 Fios adicionados • Transmissão bidirecional (upload and download ao mesmo tempo) • Maior corrente elétrica(carrega despositivos) • Dispositivos que não estão carregando e não estão sendo usados não recebem energia(Economia de energia)

  16. USB - Referências • http://www.usb.org/home • http://en.wikipedia.org/wiki/USB • http://www.intel.com/technology/usb/ • http://www.infowester.com/usb.php • http://www.inf.pucrs.br/~eduardob/disciplinas/ProgPerif/sem08.2/material.htm • http://www.maximumpc.com/article/features/everything_you_need_know_about_usb_30_plus_first_spliced_cable_photos • http://computer.howstuffworks.com/usb.htm • http://www.interfacebus.com/usb-cable-diagram.html • http://www.beyondlogic.org/usbnutshell/usb1.htm

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