[사물인터넷설계] USB (Universal Serial Bus)

USB (Universal Serial Bus)

USB : 컴퓨터와 주변 장치의 다양한 연결 방식을 통합하여 대체하려는 목적.

USB3.0은 초당 5GB의 전송 속도를 낼 수 있음. 고속으로 데이터를 전송.

고속 시리얼 통신 방법.

마스터-슬레이브 구조

: 컴퓨터가 일반적으로 마스터의 역할을 수행한다. 이 때 컴퓨터를 USB 호스트라고 한다.

호스트, 허브, 디바이스들이 트리 형식으로 연결 -> 성형 구조 -> 호스트에 의해 관리된다.

호스트 : USB 연결의 마스터. USB를 통한 데이터 전송의 모든 권한과 책임을 가진다.

HW layer

-USB의 연결 및 제거를 detect

-device의 상태를 monitoring하고 활동 통계를 모음

-장착된 USB device에 전원을 준다.

-USB 호스트와 디바이스의 컨트롤과 데이터 전송을 관리한다.

-bus transaction의 기본 validity를 체크한다.

SW layer

-USB디바이스와 디바이스의 연결을 핸들링한다.

-USB devices enumeration and configuration

-loading appropriate device drivers

-managing the power on the bus and bus bandwidth

-managing the data transfer between the software and hardware

허브 : 여러 개의 USB 디바이스들이 하나의 연결을 함께 사용할 수 있도록 해준다.

호스트 컨트롤러의 USB 허브 = 루트 허브

각 디바이스 식별을 위해 7bit의 주소를 사용. -> 하나의 호스트에 연결할 수 있는 디바이스는 최대 127개.

USB3.0,USB3.1이 full duplex. 그 이전은 half duplex. 3.1은 10Gbit의 속도.

UART의 하드웨어가 USB

USB Bus Topology : USB 디바이스(주변장치, 허브), USB케이블, USB 호스트 컨트롤러(컴퓨터 마더보드 또는 pci 카드에 있는 하드웨어. USB 마스트로 동작), USB 호스트 컨트롤러 인터페이스 (USB 호스트 controller 하드웨어와 os간의 통신을 제공하는 레지스터 수준의 인터페이스)

호스트, 허브, 디바이스가 트리 형식으로 연결. 연결된 장치들이 대역폭을 나눠 사용. 최대 7개의 층을 지원.

USB 허브 : 최대 5개까지 직렬 연결 가능. 4개 혹은 7개의 연결 단자 제공.