usb устройство ввода что это

Помогаем компьютеру, если он не смог опознать USB устройство

Бывает, что при подключении USB 3.0 устройства, оно работает в режиме USB 2.0. Этим грешат, в частности, некоторые WiFi адаптеры с интерфейсом USB. Как решить данную проблему и заставить коварный гаджет перейти в скоростной режим USB 3.0, путем внесения изменений системный в реестр, я подробно написал здесь, поэтому повторяться не буду. Единственное, что могу добавить, если в роли «тормоза» выступает не сетевой адаптер, а внешний USB 3.0 диск, идентифицируемый как скази (SCSI) накопитель, попробуйте поковырять его настройки в этой ветке реестра: HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Class<4d36e97b-e325-11ce-bfc1-08002be10318>\00xx.

реклама

Казалось бы, ну разве может быть что-нибудь еще хуже, чем замедленная работа устройства на порту USB? Еще как может! Новехонькое устройство, воткнутое в USB порт, может не заработать вообще.

Самое удивительное, что на самом деле, это вовсе не страшно. Я как раз на днях столкнулся с подобным случаем, поэтому поделюсь впечатлениями…

Итак, воткнув только что купленный USB гаджет в свободный USB порт своего компьютера, пользователь может получить на экране сообщение:

реклама

Это сообщение свидетельствует о неработоспособности подключенного USB-устройства.

Вынув это устройство, и вставив в тот же USB-порт другое, заведомо исправное USB-устройство (мышь там, или флэшку) – пользователь получает на экран точно такое же сообщение об ошибке, а исправное устройство на порту также не работает.

Через некоторое время вышеприведенное сообщение об ошибке с рабочего стола исчезает, но в диспетчере устройств системы можно лицезреть неприглядную картину:

реклама

Некоторые пользователи, столкнувшись с такой проблемой, склонны впадать в панику, решив, что подключаемое USB устройство неисправно, и его нужно возвращать/менять по гарантии/ремонтировать, плюс «по пути» этот зловредный гаджет еще и «унес на тот свет» как минимум USB-порт на материнской плате, к которому его подключали. На самом деле нет! Все не так грустно, как кажется, и торопиться с выводами тут не стоит.

Справедливости ради уточню, что в очень редких случаях подключаемый USВ девайс действительно может оказаться неисправен. Но вероятность этого крайне низка.

С очень высокой вероятностью и само подключаемое USB устройство, и USB порт на плате исправны и абсолютно рабочие. Так почему же возникла ошибка, целенаправленно убивающая нервные клетки и добавляющая пользователям седых волос?

Причина появления данной ошибки в том, что при быстром последовательном подключении/отключении USB устройства несколько раз подряд в системе происходит сбой USB контроллера. Причина череды подключений/отключений гаджета может быть разной: вы намеренно подключили/отключили устройство несколько раз подряд; у вас просто «дрогнула рука» и при подключении в «расшатанный» порт устройство само быстро переподключилось непроизвольно; наконец вы могли совать штекер USB-кабеля в сильно запыленный USB-порт и скопившаяся в порту грязь (а также возможная коррозия на контактах разъема) привела к быстрому повторному переподключению USB-устройства. В любом случае USB контроллер воспринял этот процесс неадекватно и произошел сбой в его функционировании. Только и всего. Чтобы устранить возникшую проблему зачастую (хотя не всегда) достаточно реинициализировать (отключить и снова включить) соответствующий контроллер в диспетчере задач Windows.

реклама

Но! Обычный пользователь не всегда знает, какой именно контролер нужно реинициализировать. Скажу больше, многие даже не знают, где этот контроллер искать вообще. Поэтому побороть данную проблему лучше универсальным и наиболее надежным методом: нужно перезагрузить компьютер, чтобы произошла аппаратная реинициализация USB контроллера. А лучше выключите компьютер, выньте устройство/шнур из USB порта, очистите штекер и сам разъем USB от грязи, снова плотно вставьте USB устройство или шнур от него в порт на материнской плате и затем включите компьютер.

Источник

Описание и виды устройств ввода информации

Компьютеры и другие электронные приборы могут управляться разнообразными устройствами ввода информации, позволяющими выполнять различные функции. Рассказываем про основные из них.

Для чего нужны устройства ввода информации

Устройство ввода – оборудование, которое используется для внесения каких-либо данных или сигналов в компьютер, телефон или другое электронное устройство во время его работы.

Принцип их работы заключается в переводе информации с языка, понятного человеку, на язык, воспринимаемый компьютером. Эта информация может быть в форме чисел, текста, графики, звуков, видео, действий.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Разновидности устройств ввода информации

Выделяют ряд категорий таких механизмов:

По способу управления выделяют устройства следующих видов:

Основные виды устройств ввода информации, их характеристика

Клавиатура

Клавиатура – средство, которое используется для набора текстовых, цифровых данных, а также управления компьютером при помощи клавиш.

usb устройство ввода что это. Смотреть фото usb устройство ввода что это. Смотреть картинку usb устройство ввода что это. Картинка про usb устройство ввода что это. Фото usb устройство ввода что это

Трекбол

Трекбол – приспособление, курсор при использовании которого управляется через вращение специального шарика, расположенного в верхней части трекбола. Используется в основном при работе с графикой различной сложности.

usb устройство ввода что это. Смотреть фото usb устройство ввода что это. Смотреть картинку usb устройство ввода что это. Картинка про usb устройство ввода что это. Фото usb устройство ввода что это

Тачпад

Тачпад – механизм, встроенный в пк, перемещение мыши осуществляется за счет прикосновения и движения по тачпаду пальцев.

usb устройство ввода что это. Смотреть фото usb устройство ввода что это. Смотреть картинку usb устройство ввода что это. Картинка про usb устройство ввода что это. Фото usb устройство ввода что это

Компьютерная мышь

Компьютерная мышь – средство, которое позволяет перемещать по экрану курсор. Перемещение курсора осуществляется синхронно с движениями мыши по поверхности.

usb устройство ввода что это. Смотреть фото usb устройство ввода что это. Смотреть картинку usb устройство ввода что это. Картинка про usb устройство ввода что это. Фото usb устройство ввода что это

Джойстик

Джойстик – средство, которое используется для управления в компьютерных играх. Выглядит как рычаг на подставке, который можно отклонять в разные стороны.

usb устройство ввода что это. Смотреть фото usb устройство ввода что это. Смотреть картинку usb устройство ввода что это. Картинка про usb устройство ввода что это. Фото usb устройство ввода что это

Геймпад

Геймпад – пульт, предназначенный для использования в компьютерных играх, который пользователь держит двумя руками и управляет большими пальцами рук.

usb устройство ввода что это. Смотреть фото usb устройство ввода что это. Смотреть картинку usb устройство ввода что это. Картинка про usb устройство ввода что это. Фото usb устройство ввода что это

Компьютерный руль, танцевальная платформа, световой пистолет

usb устройство ввода что это. Смотреть фото usb устройство ввода что это. Смотреть картинку usb устройство ввода что это. Картинка про usb устройство ввода что это. Фото usb устройство ввода что это

Тачскрин

Тачскрин, или сенсорный экран – приспособление, назначение которого заключается в вводе информации через прикосновение к нему.

usb устройство ввода что это. Смотреть фото usb устройство ввода что это. Смотреть картинку usb устройство ввода что это. Картинка про usb устройство ввода что это. Фото usb устройство ввода что это

Световое перо

Световое перо используется при работе с планшетами, карманными ПК, ввод информации осуществляется через прикосновение пером к экрану устройства, для которого он предназначен.

usb устройство ввода что это. Смотреть фото usb устройство ввода что это. Смотреть картинку usb устройство ввода что это. Картинка про usb устройство ввода что это. Фото usb устройство ввода что это

Графический планшет

Графический планшет, или дигитайзер – приспособление, предназначенное для ввода рисунков от руки и рукописного текста непосредственно в компьютер. Чаще всего используется художниками, дизайнерами.

usb устройство ввода что это. Смотреть фото usb устройство ввода что это. Смотреть картинку usb устройство ввода что это. Картинка про usb устройство ввода что это. Фото usb устройство ввода что это

Сканер

Сканер – механизм, который позволяет переводить графическую информацию в цифровую. Проще говоря, предназначен для оптического ввода в компьютер различных сведений, размещенных на бумаге (фотографий, документов, рисунков, чертежей).

usb устройство ввода что это. Смотреть фото usb устройство ввода что это. Смотреть картинку usb устройство ввода что это. Картинка про usb устройство ввода что это. Фото usb устройство ввода что это

Фотоаппарат, видеокамера

Цифровой фотоаппарат – средство для создания графических данных, а также для передачи их на компьютер для дальнейшей обработки.

usb устройство ввода что это. Смотреть фото usb устройство ввода что это. Смотреть картинку usb устройство ввода что это. Картинка про usb устройство ввода что это. Фото usb устройство ввода что это

Видеокамера используется для создания видеофайлов, а также имеет возможность передачи полученных файлов на компьютер для последующей работы с ними.

Веб-камера

Веб-камера – оборудование, предназначенное для фиксирования видеоизображений и звуков для дальнейшей передачи по компьютерной сети в реальном времени.

usb устройство ввода что это. Смотреть фото usb устройство ввода что это. Смотреть картинку usb устройство ввода что это. Картинка про usb устройство ввода что это. Фото usb устройство ввода что это

Микрофон

Микрофон – оборудование для ввода и записи звуковой информации. Подключается ко входу звуковой карты.

Источник

Устройства ввода компьютера: клавиатура, HDD, USB, мышь и другие устройства

usb устройство ввода что это. Смотреть фото usb устройство ввода что это. Смотреть картинку usb устройство ввода что это. Картинка про usb устройство ввода что это. Фото usb устройство ввода что это

Периферийные устройства ПК значительно облегчают ввод и вывод информации. Устройства ввода компьютера позволяют не только размещать данные на жестком диске, но и в дальнейшем выводить информацию с помощью принтера, пересылать ее по электронной почте и копировать на съемный носитель.

Клавиатура компьютера

Первый и самый распространенный внешний девайс компьютера. Клавиатуры бывают:

Первые два типа подсоединяются к ПК шнуром. А беспроводные комплектуются USB-приемником, помогающим передавать данные и команды, вводимые с клавиатуры на ПК. Такая клавиатура позволяет работать в радиусе 8-15 метров от компьютера.

usb устройство ввода что это. Смотреть фото usb устройство ввода что это. Смотреть картинку usb устройство ввода что это. Картинка про usb устройство ввода что это. Фото usb устройство ввода что это

Кнопки клавиатуры делятся на функциональные блоки:

О подключении клавиатуры, установки драйверови что делать, если клавиатура не работает читаем здесь.

Координатные устройства ввода информации

Координатные (или указательные) девайсы позволяют перемещать курсор или какой-то объект в двумерном пространстве монитора. Все эти периферические приборы образуют группу, называемую манипуляторами.

Компьютерная мышь

Обеспечивает взаимодействие между пользователем и компьютером. Управление компьютерной мышью отображается на мониторе ПК как перемещение курсора.

Дополнительно обычно оснащается несколькими кнопками, колесом прокрутки и джойстиком. Их функции обычно настраиваемые, а действие зависит от того, в какой области приложения находится курсор.

usb устройство ввода что это. Смотреть фото usb устройство ввода что это. Смотреть картинку usb устройство ввода что это. Картинка про usb устройство ввода что это. Фото usb устройство ввода что это

Оптомеханические (шариковые) мышки

Их можно узнать по вращающемуся резиновому шарику в нижней части. Он вращается при передвижении девайса по твердой поверхности. Этот шарик задает вращение еще двум роликам, находящимся внутри корпуса. Они отображают движение курсора по вертикальной и горизонтальной оси. Безусловным недочетом оптомеханических мышей является загрязнение шариков, из-за чего рабочий механизм может заедать. Сегодня они практически вышли из обращения, на замену им пришел следующий вид.

Оптическая мышь

Первое поколение оптических мышей имеют встроенные светочувствительные диоды, излучающие и принимающие свет. Светодиодам для функционирования требуется специальная рабочая область. На ней должна присутствовать особая штриховка из параллельных или пересекающихся линий.

На многих ковриках для мышей эта штриховка наносилась краской, неразличимой человеческим глазом. Недостатками оптических мышей первого поколения является то, что без ковриков со штриховкой девайс работать не будет.

Загрязнение таких ковриков приводит к искажению принимающего сигнала светодиода при прохождении по загрязненному пятну. Курсор на экране монитора будет вести себя при этом неправильно.

Второе поколение оптических мышек устроено более интересно. Внизу имеется светодиод, который подсвечивает
рабочую область, по которой движется мышка. А микрокамера делает около тысячи снимков этой поверхности в секунду.

После изображения передаются процессору. А он обрабатывает данные об изменении положения мыши по осям координатам. Оптические мышки второго поколения менее капризны к грязи и характеру рабочей поверхности (исключение составляет лишь зеркальная).

Лазерные мышки

Вместо диода рабочая поверхность подсвечивается лазером. Он дает более узконаправленный пучок света, и точность определения положения курсора становится выше.

Гироскопические мышки

Работа этих девайсов основывается на применении гироскопического датчика. Он полностью следит за положением мышки в пространстве, не только в двухмерной системе координат. Гироскопическими мышками можно пользоваться, перемещая их в воздухе.

Беспроводная мышь

Новое поколение компьютерных мышек. Внешнее отличие от других видов компьютерных мышек заключается в отсутствии провода, идущего к компьютеру или ноутбуку.

Питание идёт от батареек внутри корпуса мыши, поэтому она весит больше обычной. Управление устройством осуществляется с помощью Блютуз и Вай Фай. Первый вариант встречается чаще.

У беспроводного устройства есть большой минус — передача данных осуществляется медленнее, чем через провод. Поэтому, если вы хотите купить беспроводную мышь, то выбирайте бренды, зарекомендовавшие себя на рынке.

В ценовой категории 300-500 рублей беспроводную мышь рассматривать не стоит. Начните свои поиски этого устройства ввода минимум от 1500 рублей.

Тачпад

usb устройство ввода что это. Смотреть фото usb устройство ввода что это. Смотреть картинку usb устройство ввода что это. Картинка про usb устройство ввода что это. Фото usb устройство ввода что это

Это указательное устройство ввода информации – аналог компьютерной мышки для ноутбуков. Он представляет собой панель с сенсорной рабочей областью и реагирует на соприкосновение с пальцем.

Перемещая свой палец по поверхности сенсора можно управлять курсором. Если же пользователю удобнее работать с обычной компьютерной мышью, то тачпад можно отключить и он перестанет реагировать на прикосновения.

Трекпоинт

usb устройство ввода что это. Смотреть фото usb устройство ввода что это. Смотреть картинку usb устройство ввода что это. Картинка про usb устройство ввода что это. Фото usb устройство ввода что это

Это маленьких размеров джойстик, установленный на клавиатуре между клавишами G, H и B. Он может вполне заменить собой компьютерную мышку. Его удобство в том, что не нужно убирать руки с клавиатуры, если вдруг понадобиться переместить курсор. Он более оперативен, так как движения пальцев руки более быстры, чем движения кисти. Но нужно определенное время, чтобы привыкнуть к управлению трекпоинтом.

Игровые манипуляторы

usb устройство ввода что это. Смотреть фото usb устройство ввода что это. Смотреть картинку usb устройство ввода что это. Картинка про usb устройство ввода что это. Фото usb устройство ввода что это

Эти приборы призваны придать максимальную реалистичность во время компьютерной игры. Девайсы с обратной связью могут даже вибрировать в нужный момент времени.

Ввод графических данных

Любое изображение можно представить в виде набора оптических неоднородностей, которые различаются между собой по яркости и оттенку. Следующие приборы именно в таком виде считывают графическую информацию и передают его на компьютер.

Сканер

usb устройство ввода что это. Смотреть фото usb устройство ввода что это. Смотреть картинку usb устройство ввода что это. Картинка про usb устройство ввода что это. Фото usb устройство ввода что это

Данный девайс преобразовывает физический объект информации в электронный. Например, с помощью сканера в память ПК можно внести цветные или черно-белые снимки, а также можно оцифровать текст книги или журнала.

В современных планшетных сканерах оригинал изображения или книгу кладут на специальное стекло. Под этим стеклом считывающий датчик проходит вдоль всего изображения. Просканированная информация отправляется на обработку в специальную программу, а затем сохраняется на жестком диске в виде графического изображения.

После этого можно сделать копию картинки или текста, используя устройство вывода компьютера – принтер.

Графический планшет

usb устройство ввода что это. Смотреть фото usb устройство ввода что это. Смотреть картинку usb устройство ввода что это. Картинка про usb устройство ввода что это. Фото usb устройство ввода что это

Этот девайс имеет узкую специализацию и применяется чаще всего в работе аниматоров либо в системах проектирования и компьютерной графики. Он позволяет с высочайшей точностью вводить графические данные в ПК. Это происходит при помощи перемещения специального пера по поверхности рабочей плоскости планшета. Иногда рабочая область дополнена координатной сеткой для облегчения ввода сложных изображений.

Цифровая камера

В отличие от пленочного фотоаппарата, в цифровом снимки хранятся в электронном виде. Здесь светочувствительный элемент – это матрицы, состоящие из пикселей. Сигнал от этих пикселей снимается, обрабатывается и сохраняется на съемном носителе камеры. Подключив цифровую камеру к ПК, снимки и видео можно перенести на жесткий диск и просмотреть их на экране монитора.

usb устройство ввода что это. Смотреть фото usb устройство ввода что это. Смотреть картинку usb устройство ввода что это. Картинка про usb устройство ввода что это. Фото usb устройство ввода что это

Для передачи видео в реальном времени используются web-камеры. Стоят они недорого, но и качество передаваемого видео оставляет желать лучшего (разрешение не более 640х480 пикселей). Веб-камеры могут быть самостоятельными приборами, подключаемые к ПК посредством кабеля, а также встроенными в ноутбук.

ТВ-тюнер

usb устройство ввода что это. Смотреть фото usb устройство ввода что это. Смотреть картинку usb устройство ввода что это. Картинка про usb устройство ввода что это. Фото usb устройство ввода что это

Это устройство представляет собой плату, устанавливаемую на материнскую плату. ТВ-тюнер является приемником телевизионного и радиосигнала. Соответственно, с помощью него можно смотреть телепередачи и слушать радио.

Программное обеспечение платы ТВ-тюнера позволяет вести запись теле- и радиопрограмм. Это можно осуществлять как в ручном режиме, нажав соответствующую кнопку в приложении, так и поставив запись на таймер.

Микрофон

Данный прибор позволяет вводить в память ПК звуковую информацию. Микрофон подсоединяется к звуковой карте, преобразующей звуковые сигналы из аналоговой в цифровую форму. Звуковая карта, или аудиоадаптер, является одновременно и устройством вывода компьютера. Она передает преобразованный аналоговый сигнал звуковой частоты на колонки или наушники.

Источник

Популярно о USB. Часть 1

Немоляев А. В, г. Екатеринбург

Введение

У меня возникла необходимость разобраться с USB и, к своему удивлению, я обнаружил, что материалов по USB на русском языке не так уж много. Решил обобщить свой опыт изучения USB и передать всем желающим с ним познакомиться.

usb устройство ввода что это. Смотреть фото usb устройство ввода что это. Смотреть картинку usb устройство ввода что это. Картинка про usb устройство ввода что это. Фото usb устройство ввода что это

Публикация адресована начинающим разработчикам, тем, кто не знаком с USB, но хотел бы узнать больше. Статья носит учебный характер, и не является исчерпывающим справочным пособием. Для более простого вхождения в тему примеры основаны на стандарте USB 1.1. Если не сказано отдельно, то подразумевается режим FS (Full speed). В статье нет широко освещенных в других источниках сведений об общей топологии USB, о кабелях, хабах и разъемах. Здесь больше информации о том, что нужно знать разработчику устройств с микроконтроллерами о протоколе USB для своих разработок. Для устройств USB подключаемых к PC, таких, как мышь, клавиатура, микроконтроллер с поддержкой шины USB, использую термин USB-устройство. Персональный компьютер, к которому подключается USB-устройство, называю хостом. Доступное изложение теории, будет сопровождаться примерами программ на языке С для микроконтроллера AT90USB162 из популярной линейки megaAVR фирмы Atmel. В качестве источника справочной информации по USB рекомендую книгу Гук М. Ю. «Шины PCI, USB и FireWire. Энциклопедия», издательство «Питер».

Обзор темы

Программное обеспечение хоста делится на два отдельных типа: программное обеспечение инициализации канала связи и программное обеспечение поддержки рабочего режима обмена данными. Программное обеспечение инициализации начинает работать при подключении к хосту нового USB-устройства. Происходит обмен служебной информацией между хостом и USB-устройством. В результате обменов служебной информацией, хост определяет: тип устройства, его требования к энергопотреблению, возможность поддержки «спящего режима», тип драйверов для правильной работы USB-устройства, и, даже, возможна ли загрузка необходимых прикладных программ для работы с USB-устройством. Это новые веяния в духе спецификации PNP (plug and play). Устройства могут подключаться и отключаться в горячем режиме. При подключении и отключении происходит автоматическое переконфигурирование программного обеспечения хоста. Процесс настройки хоста на обмен данными, напоминает процесс раскрутки. Первоначально обмениваются простейшими сигналами по шине, затем процесс усложняется и, наконец, выход на рабочий режим.

Программное обеспечение рабочего режима поддерживает обмен данными, когда хост соответственно сконфигурирован, и USB-устройство вышло на рабочий режим обмена. В спецификации USB этот начальный процесс называется энумерацией.

В последнее время имеется тенденция к унификации не только протоколов обмена, но и устройств, взаимодействующих с персональным компьютером. Точнее, унификация требований к каналу связи. Идея такая. Придумывается универсальная шина для всего, что только можно подключить. Конечно, эта шина устроена сложно, она многоуровневая, гибкая и адаптируемая для разных конфигураций устройств. Унифицируются и драйверы операционной системы персонального компьютера, который взаимодействует с подключаемым устройством. Преимущество – отпадает необходимость в написании драйвера для ОС разработчиками USB-устройства. Это должно повышать надежность ОС, так как созданием драйверов могут заняться разработчики ОС, а не разработчики устройств. В общем, все плюсы унификации и стандартизации. Но есть и минусы. Очевидная сложность и связанная с ней избыточность, громоздкость технических решений. Тот же подход, что и в протоколах коммуникаций на большие расстояния. Академический стек протоколов OSI и знаменитый TCP/IP.

В связи с вышесказанным, в спецификации USB вводится понятие класса устройств. Все электронные устройства, подключаемые к персональному компьютеру, по своим функциональным качествам очень схожи. Например, звуковые платы предоставляют сервис приблизительно одного уровня. Поэтому устройства стали делить на унифицированные классы. Класс – это группа устройств, объединенных общими характеристиками и способных управляться общим для них программным драйвером операционной системы. Отдельное устройство может объединять функциональность сразу нескольких устройств, принадлежащих к разным классам. Если функциональность вашего устройства подходит к некоторому классу, и оно поддерживает спецификацию USB для устройств класса, то не нужно писать драйвер для ОС. Вероятнее всего, драйвер уже имеется в ОС. Функциональность устройства, подпадающего под определенный класс, может быть расширена разработчиком устройства добавлением отдельных команд. Точнее говоря, в стандарте USB предусмотрена возможность некоторого расширения функциональности. В стандарте предусмотрено множество возможностей, которые разработчик устройства может использовать для своих целей, добавляя к базовой функциональности функциональность расширенную. В спецификации USB есть две большие области, это собственно USB базового уровня и протоколы устройств классов. Протоколы устройств классов – это некоторая надстройка над протоколами нижнего уровня. Логично сначала разобраться с базовыми принципами, а уж потом со всем остальным.

Виртуальные каналы и конечные точки

Все примеры в статье даются в среде операционной системы Linux. По моему субъективному мнению, для новичка разобраться в реализации USB для Windows труднее, чем для Linux. Приходится много перерабатывать информации, специфичной для Windows, и ни как не относящейся к стандарту USB. В Linux к пониманию существа дела можно добраться более коротким путем. Разобравшись с Linux, можно легко перейти и к Windows.

В режиме передачи данных, когда процесс конфигурирования (энумерации) уже закончился, между USB-устройством и хостом должны быть налажены мосты. Это некий набор виртуальных каналов, по которым идет обмен данными и служебной информацией. Англоязычный термин pipe – труба. Каналы разделяют единственную среду передачи, а потому они являются мультиплексированными и, соответственно, виртуальными. Можно провести аналогию с локальной сетью. Шина Ethernet одна, но соединений TCP может быть несколько. Но в TCP/IP соединения TCP могут возникать и завершаться много раз в процессе работы. В USB типы каналов и их количество фиксируются на стадии процесса энумерации.

В стандарте определяются четыре типа каналов: управляющие, по прерыванию, массивов данных и изохронные. Только управляющий канал является двунаправленным, остальные каналы могут быть только однонаправленными. Для двустороннего обмена требуется организация хотя бы трех каналов. Обязательный управляющий канал и по одному для каждого направления. В USB принято, что канал называется каналом ввода, если данные передаются в хост, и канал вывода, если из хоста. Применяя специальные приемы, можно использовать канал управления для передачи небольших объемов данных. Но это нестандартное использование канала, и применяется редко. Напоминаем, что все информационные обмены на шине, для всех видов каналов происходят под управлением хоста. Первым делом хост посылает запрос, а затем USB-устройство отвечает.

Управляющий канал используется для передачи команд протокола USB; передача данных с использованием канала управления не является стандартным использованием канала. Хотя можно приспособить канал управления для передачи данных прикладной программы. В каждом USB-устройстве должен быть хотя бы один управляющий канал.

Канал передачи по прерыванию используется для небольших объемов данных, но с гарантированными задержками. Хост опрашивает USB-устройство на предмет готовности порции данных, и если USB-устройство готово для обмена, то обмен происходит. Время реакции USB-устройства задается при конфигурировании и лежит в диапазоне от 1 до 255 мс. Так что, это не связано напрямую с прерываниями в общепринятом понимании. Один канал по прерыванию типа ввода, используется мышью USB (Рисунок 1). По каналу передаются клики и координаты указателя. В моей клавиатуре USB используются два канала по прерыванию и один канал управления.

usb устройство ввода что это. Смотреть фото usb устройство ввода что это. Смотреть картинку usb устройство ввода что это. Картинка про usb устройство ввода что это. Фото usb устройство ввода что это

Рисунок 1.

Изохронные каналы – применяются для передачи потока данных, например аудио и видео. Характерной особенностью является отсутствие повторной передачи данных в случае ошибок. Поврежденные пакеты просто отбрасываются без запроса повторной передачи. Такая политика позволяет воспроизводить поток данных в реальном времени без временных задержек. С периодом в 1 миллисекунду хост запрашивает данные, и буфер USB-устройства передается на хост. В веб-камерах используются изохронные каналы.

Канал передачи массивов данных используется в типах устройств, не требующих временной привязки при передаче данных и оперативной реакции на внешние события. Принципиальное отличие от двух предыдущих типов каналов заключается в том, что временной интервал, по истечении которого данные будут доставлены, не гарантирован. В изохронном канале хост опрашивает устройство с периодичностью 1 мс. В канале передачи по прерыванию хост может опрашивать USB-устройство с периодом от 1 до 255 миллисекунд. В канале передачи массивов хост начинает запрашивать данные для приема в свободное от всех остальных передач время. В случае искажения данных при передаче происходит повторная передача искаженных данных. В моей флэшке используются два канала передачи массивов данных: один на передачу и один на прием, не считая канала управления.

У USB-устройства приемником и передатчиком данных служит буфер, который называется конечной точкой. Тип конечной точки определяет тип канала, который связывает ее с хостом. Например, контроллер USB микроконтроллера AT90USB162 фирмы Atmel имеет в общей сложности 4 конечных точки, не считая конечной точки управления (из 4 возможных буферов обмена). Программа микроконтроллера должна, соответственно, сконфигурировать необходимое количество конечных точек для своих нужд. Все конечные точки контроллера USB перенумерованы. Нулевая конечная точка всегда используется для нужд канала управления и не может быть переконфигурирована для других целей. Если не создается драйвер ОС, то на стороне хоста расположение буфера знать необязательно, так как взаимодействие программы на стороне хоста с USB-устройством происходит через системные вызовы операционной системы и скрыто от пользовательской программы.

Хабы, адреса, хост контроллеры

Кратко опишем аппаратуру хоста. На стороне хоста обязательно должен присутствовать хотя бы один контроллер хоста и связанный с этим контроллером корневой хаб. В современных PC имеется несколько контроллеров хоста и, соответственно, несколько корневых хабов. Основателем каждой шины USB является корневой хаб, поэтому, если на PC несколько корневых хабов, то и несколько шин. В Linux имеющиеся шины USB можно посмотреть с помощью команды lsusb. Ниже приведен дамп вывода на моем компьютере:

В колонке слева перенумерованы имеющиеся в компьютере шины USB, а, значит, и контроллеры хабов и корневые хабы. Каждое USB-устройство на шине имеет уникальный адрес в диапазоне от 1 до 127. Нулевой адрес выполняет служебные функции, и не может быть назначен USB-устройству постоянно. Адреса распределяются по USB-устройствам хостом в процессе энумерации и сохраняются на все время работы устройства на шине. Из работы программы lsusb видно, что мышь USB подключена к шине 03, и на этой шине ей назначен адрес 02. Устройство хранения данных подключено к шине 01 с адресом 03. Можно поиграть, поменять последовательность включения и посмотреть, как это отразится на выводе lsusb. В следующей колонке указан идентификационный код устройства ID. Этот код состоит из 2 частей: идентификатора изготовителя (vendor ID) и идентификатора изделия (product ID). Они представляют собой два уникальных числа, используемых для идентификации конкретного устройства. Операционная система по этим кодам может определять, какой драйвер требуется загрузить для работы. Значение кода изготовителя назначается форумом разработчиков USB по заказу фирмы. Код устройства устанавливает сам производитель. Программист микроконтроллеров может задать эти числа произвольно. Другое дело, что такие устройства, поступившие в широкую продажу, могут вызвать возражения фирмы собственника кода. Кроме этих чисел, для идентификации можно использовать номер версии устройства (ID Device).

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *