تحقیق/مقاله آماده پورت USB با فرمت ورد(word)

اختصاصی از یارا فایل تحقیق/مقاله آماده پورت USB با فرمت ورد(word) دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

پورت  USB) Universal Serial Bus) در نتیجه نیاز کاربران به پورت‌هایی سریع‌تر در کامپیوترها ابداع شد. در سال‌های اخیر پیشرفت‌های قابل توجه‌ای در زمینه کامپیوتر و تجهیزات مربوط به آن به دست آمده است. مثلاً سرعت هارد دیسک‌ها (Hard Disks) به میزان قابل توجه‌ای افرایش یافته، دیسک‌هائی با ظرفیت‌های GByte120 و بالاتر به بازار آمده است. سرعت پردازنده‌ها به بیش از  GHz4 رسیده است و حافظه‌های RAM با ظرفیت‌های GByte1 رایج می‌باشند. اما در میان تمام تجهیزات اصلی کامپیوتر و تجهیزات جانبی آن به نظر می‌رسید که رشد پورت‌های ورودی ـ خروجی (I/O Ports) متوقف شده و در این زمینه بهبود چندانی حاصل نگردیده است. پورت‌های ورودی‌ـ‌خروجی که مهم‌ترین آنها پورت سری (Serial Port) و پورت موازی (Parallel Port) می‌باشند، دروازه ارتباط کامپیوتر با سایر کامپیوترها و تجهیزات جانبی هستند و به همین دلیل به پورت‌های کامپیوتر، درگاه نیز گفته می‌شود (درگاه سری ـ درگاه موازی). چون از این پورت‌ها برای ورود اطلاعات به کامپیوتر و خروج اطلاعات از کامپیوتر استفاده می‌گردد، به آنها پورت‌های ورودی ـ خروجی می‌گویند. پورت‌های سری و موازی در موارد مختلفی به کار می‌روند. شما برای اتصال ماوس (Mouse)، مودم اکسترنال (External Modem)، ارتباط دو کامپیوتر از طریق برنامه NC (Norton Commander)،  اتصال پرینتر و اسکنر و پلاتر (Plotter) به کامپیوتر و کاربردهای دیگرل، از پورت‌هایی که در پشت کامپیوتر قرار دارند استفاده می‌کنید.  بیش از بیست سال این پورت‌ها نیاز بسیاری از کاربران را به خوبی برآورده کردند ولی همراه با سایر تجهیرات کامپیوتری پیشرفت نداشتند.

فهرست :

پورت USB

پورت USB چگونه کار می‌کند ؟

مشکلات استفاده از پورت USB

تفاوت USB2 با USB1.1 چیست؟

سیر تکاملی USB

usb بدون سیم   WUSB

تصاویر درگاه یو اس بی

منابع

پورت USB و تراشه‌های کاربردی

اختصاصی از یارا فایل پورت USB و تراشه‌های کاربردی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

پورت USB و تراشه‌های کاربردی

69 صفحه در قالب word

فهرست مطالب

مقدمه1
سرآغاز2
کاربرد راحت4
- یک رابط برای همه دستگاهها 4
- پیکربندی خودکار4
- به دور از تنظیمات کاربر4
- آزاد کردن منابع سخت‌ افزاری برای وسایل جانبی 4
- سادگی کابل5
- Hot pluggable5
- عدم احتیاج به منبع تغذیه5
سرعت6
قابلیت اطمینان7
قیمت پایین7
صرفه‌جویی در مصرف انرژی7
قابلیت انعطاف8
پشتیبانی توسط سیستم عامل9
پشتیبانی وسیله جانبی10
مجمع ابزار آلات USB11
این پورت کامل نیست12
- از دید کاربران12
- پشتیبانی نشدن توسط سخت افزارهای قدیمی12
- محدودیت سرعت13
- محدودیت فاصله14
- ارتباطات نظیر به نظیر14
- تولیدات شکل‌دار14
- از دید ارتقاء دهندگان15
- پیچیدگی پروتکل15
- پشتیبانی در سیستم عامل15
- گیرهای سخت افزاری16
- مبالغ16
USB در برابر IEEE _ 139417
حداقل نیازهای کامپیوتر17
- کنترل کننده میزبان18
- سیستم عامل18
- اجزا18
- اجزای یک اتصال19
- تجهیزات لازم برای ارتقاء20
- انتخاب تراشه21
اجزای یک کنترلر USB21
- پورت USB 22
- بافرهای داده USB 22
- CPU23
- حافظه برنامه24
- حافظه داده 26
- رجیسترها26
- I/O های دیگر26
- ویژگیهای دیگر27
ساده سازی پروسه ارتقاء27
- انتخاب معماری27
- تراشه‌هایی که از ابتدا برای USB طراحی شده‌اند28
- تراشه‌هایی بر اساس خانواده‌های آشنا28
- تراشه‌هایی که به میکرو کنترلرهای خارجی متصل می‌گردند29
- مرجع خصوصیات تراشه30
- برنامه تراشه نمونه30
- انتخاب راه انداز30
- ابزارهای اشکال‌زدایی31
- بردهای ارتقا از فروشندگان تراشه31
- بردهای از منابع دیگر32
- نیازمندیهای پروژه33
نگاهی به بعضی از تراشه‌ها35
- EnCore محصول شرکت سیپرس35
- معماری CPU35
- کنترلر USB36
- EZ _ USB شرکت سیپرس37
- معماری CPU37
- کنترلر USB38
PCI 16C7X5 شرکت میکروچیپ 42
- معماری42
- کنترلر USB42
NET 2888 شرکت نت چیپ
- کنترلر USB
USB 9603 شرکت National Semiconductor44
- کنترلر USB46
PDIUSBD 11/1 محصول فیلیپس46
- معماری46
- کنترلرهای USB47
Strong ARM اینتل47
- کلاسهای دستگاهها48
- استفاده از کلاسها48
- اجزای یک مربع خصوصیات کلاس49
- کلاسهای تعریف شده50
- مطابقت یک دستگاه با یک کلاس 52
- وسایل جانبی استاندارد52
- صفحه کلید ، ماوس و دسته بازی 52
- دستگاههای انبارش توده‌ای53
- چاپگرها55
- دوربینها و اسکنرها 55
- برنامه‌های صوتی56
- مودم‌ها57
- کاربردهای غیر استاندارد57
- دستگاههایی که داده‌ها را با یک سرعت کم منتقل می‌کنند58
- به روز رسانی دستگاههای RS _ 23259
- دستگاههای مراکز فروش60
- جایگزینی دستگاههای با پورت موازی غیر استاندارد61
- ارتباطهای کامپیوتر به کامپیوتر63
- پیوندهای بی‌سیم63

مقدمه

USB یک مدار واسطه سریع و قابل انعطاف برای اتصال دستگاهها به کامپیوتر است. همة کامپیوترهای امروزی حداقل یک جفت پورت USB داند. این پورت قابل استفاده توسط تمام ابزارهای جانبی استاندارد از جمله صفحه کلید، ماوس، دیسک‌گردانها و حتی دستگاههای تخصصی‌تر، می‌باشد. USB از ابتدا به منظور ایجاد رابطی راحت و آسان طراحی گردیده است که در آن کاربر نیاز به پیکربندیهای سخت‌افزاری و نرم‌افزاری ندارد.

به طور خلاصه، USB با مدار‌های واسط قبلی بسیار متفاوت است. یک دستگاه USB قادر است که چهار نوع پاسخ دهد که به وسیلة آنها کامپیوتر، دستگاه را شناخته و آماده تبادل داده با آن می‌شود. همة دستگاهها باید بر روی کامپیوتر دارای راه‌اندازی باشند که به عنوان پلی بین برنامة کاربردی و سخت افزار USB عمل می‌کند.

برای ارتقا و ساخت یک دستگاه USB و طراحی نرم‌افرهای ارتباط با آن، شما باید اطلاعاتی دربارة چگونگی نحوة کار سیستم عامل کامپیوتر داشته باشید. همچنین باید تراشة کنترلی، کلاس و روشهای ارتقا پروژه‌تان را معین کنید.

سرآغاز

مطالعه در زمینه سخت افزارهای کامپیوتری معمولاً مستلزم داشتن اطلاعات قبلی در این زمینه است. هر نوآوری در این صنعت باید قابل تطبیق با پدیده‌هایی باشد که قبل از آن آمده‌اند. این مسئله هم در مورد کامپیوترها و هم در مورد وسایل جانبی آنها صدق می‌کند. حتی وسایل جانبی‌ای که به نوبة خود انقلابی را در زمینه سخت‌افزار ایجاد کرده‌اند، باید از رابطهایی استفاده کنند که کامپیوتر‌ها از آنها پشتیبانی کنند.

اما اگر امکان طراحی یک رابط وسایل جانبی را داشته باشید، چه نکات و خصوصیاتی را مد نظر قرار خواهید داد. در اینجا فهرستی از آنچه که ممکن است مورد نظر شما باشد آورده شده است:

کاربرد راحت: به گونه‌ای که نیازی به آشنایی با جزئیات نصب نخواهیم داشت.

سرعت: به گونه‌ای که رابط باعث پایین آمدن سرعت ارتباط نشود.

قابلیت اطمینان: به گونه‌ای که خطا‌ها کاهش یابد و امکان اصلاح خودکار خطا‌هایی که اتفاق می‌افتد وجود داشته باشد.

قابلیت تطبیق: به گونه‌ای که انواع مختلفی از وسایل جانبی بتوانند از این رابط استفاده کنند.

ارزانقیمت: به گونه‌ای که کاربران (و کارخانه‌هایی که از این رابط برای تولیدات خود بهره می‌برند) متحمل هزینه زیادی نشوند.

صرفه جویی در مصرف انرژی: به منظور کاهش مصرف باتری در کامپیوتر‌های قابل حمل.

شناخته شده توسط سیستم عامل‌ها: به گونه‌ای که ارتقادهندگانی که از این رابط برای ارتباط با وسیله جانبی خود استفاده می‌کنند مجبور به نوشتن راه اندازهایی نزدیک به زبان ماشین نباشند.

خبر خوب آنکه شما مجبور به ایجاد این رابط ایده‌آل نیستید چون طراحان (USB) این کار را برای شما انجام داده‌اند. طراحی USB از ابتدا بر این اساس بوده که بتواند رابطی باشد آسان، با توانایی ارتباط مؤثر با همة انواع وسایل جانبی و به دور از محدودیتهایی که در رابطهای کنونی وجود دارد.

همه کامپیوترهای جدید دارای یک جفت پورت USB هستند که به منظور ارتباط با صفحه کلید ، ماوس، اسکنر، چاپگر و یا هر نوع سخت افزار استاندارد دیگر ایجاد شده‌اند، هاب‌های ارزانقیمت موجود این امکان را فراهم می‌کند که به هر تعداد که مایل باشید وسیله جانبی USB را به این دو پورت متصل کنید.

این اهداف بزرگ USB باعث شد که ارتقادهندگان، یعنی کسانی که وسایل جانبی USB را طراحی و برنامه ریزی می‌کنند، با مشکلاتی رو به رو شوند. یک نتیجه از کاربرد راحت این رابط پیچیده شدن آن نسبت به رابطهای قدیمی‌تر بود. به علاوه کارکردن با رابطی که هنوز عمری از طراحی آن نگذشته، فقط با این دلیل که جدید است طراحان را با سختیهایی رو به رو کرد. هنگامی که USB برای اولین‌بار روی کامپیوتر‌ها قرار گرفت، ویندوز هنوز دارای راه‌انداز برای همة انواع وسایل جانبی USB متعارف، نشده بود. از طرفی آنالیز کننده‌های پروتکل و ابزار‌ةای ارتقا هنوز طراحی نشده بودند، بنابراین انتخاب USB به عنوان رابط مناسب دچار محدودیت می‌شد. مشکلاتی شبیه به این امروزه دیگر وجود ندارند و مزایای استفاده از USB در کنار متعدد شدن میکروکنترلرها و ابزارها ارتقا و تواناییهای سیستم‌های عامل افزایش یافته است. این تحقیق به شما نشان خواهد داد که چگونه می‌توانید یک وسیله جانبی USB را به آسانی و سرعت و با استفاده از بهترین وسایلی که هم اکنون وجود دارد طراحی کنید و راه بیندازید.

این فصل شامل مطالبی از جمله شرح ویژگیهای از USB، مزایا و اشکالات آن، همچنین مسائلی که در طراحی و برنامه‌ریزی وسایل جانبی USB پیش می‌آید و مختصری از تاریخچه رابطها خواهد بود.

ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است

متن کامل را می توانید در ادامه دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه برای نمونه در این صفحه درج شده است ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند موجود است

کنترلر HOST USB در SLAT PC

اختصاصی از یارا فایل کنترلر HOST USB در SLAT PC دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

کنترلر HOST USB در SLAT PC

95 صفحه در قالب word

بررسی PCI Bus

مقدمه

شبکه ای از سیمها که ارتباط بین میکروپرسسور و دستگاههای جانبی را برقرار میکنند و آنها را به هم می پیوندند BUS نامیده می شود .

باسهای استاندارد :

- EISA , ISA

- Micro Channel

- PCI , VESA ß Local Bus

ابتدا به اختصار توضیحی چند در مورد هر یک می آوریم:

ISA Bus 

کلیه اتفاقاتی که در باس ISA انجام میشود با سیگنال کلاک 8 مگاهرتز انجام می شود در اینصورت انجام جابجایی دیتا حداقل دو سیکل از باس کلاک طول میکشد . این معادل 165/4 میلیون جابجایی در ثانیه است . از آنجائیکه data Path در ISA Bus فقط 16 بیت پهنا دارد ، ماکزیمم 2 بایت در هر ارتباط میتواند انتقال داده شود . این معادل ماکزیمم سرعت انتقال نظری 33/8 مگابایت در ثانیه است .

EISA Bus

همانند ISA Bus ، کلیه اتفاقاتی که در EISA Bus انجام میگیرد با سیگنال ، کلاک 8 مگاهرتز بهتر انجام می شود . در این حال یک جابجایی دیتا حداقل یک سیکل از باس کلاک طول میکشد . این معادل 33/8 میلیون جابجایی در ثانیه است .

با توجه به اینکه پهنای data path در EISA 32 بیت است ، در هر ارتباط حداکثر چهار بایت میتواند منتقل شود . که این معادل سرعت انتقال نظری 33 مگابایت در ثانیه است .

Micro Channel Bus

امروزه ماکزیمم سرعت انتقال قابل دستیابی روی Micro Channel ، 40 مگابایت در ثانیه است . این بر اساس سرعت باس 10 مگاهرتز است ، در صورتی که یک جابجایی دیتا در هر سیکل از کلاک 10 مگاهرتز اتفاق بیفتد . ( 10 میلیون جابجایی در هر ثانیه ، چهار بایت در هر جابجایی) . در صورت استفاده از سرعت بیش از 80 و 160 مگابایت در ثانیه ممکن میباشد .

از میکروپرسسور 80286  به بعد سرعت بیش از 8 MHZ که سرعت باس بود، بوجود آمد . (مثلأ نرم افزاری مانند Microsoft windows) . همانطور که ماشینهای سریعتر احتیاج به جاده های بهتری دارند ، CPU ای سریعتر نیز نیاز به باسهایی با سرعت بیشتر دارند . برای دستیابی به سیستمی که دارای سرعت باس و سرعت CPU یکسان باشد ، Local Bus ها بوجود آمدند .

باس PCI یکی از انواع Local Bus ها میباشد .

PCI  مخفف Peripheral Component Interconnect میباشد .

برخی از خصوصیات PCI عبارتند از :

• حداکثر سرعت MHZ33
• دارای مسیر دیتای 32 و 64 بیت
• انتقال دیتا به روش Burst Mode
• سازگار با MCA , EISA , ISA

 VL Bus

(VESA Local Bus) VL Bus از جمله Local Bus ها میباشد .

دارای خصوصیات زیر است .

1- Version 1 ، باس 32 بیتی

 Version 2    ، باس 64 بیتی (در دست ساخت)

2- حداکثر فرکانس کلاک 33 مگاهرتز و 3 شیار(slot) توسعه

     حداکثر فرکانس کلاک 40 مگاهرتز و 2 شیار توسعه

     حداکثر فرکانس کلاک 50 مگاهرتز و 1 شیار توسعه

PCI مخفف Peripheral Component Interface است و توسط شرکت Intel در سال 1992 ارائه گردید. در واقع ایده PCI به این دلیل از طرف شرکت Intel عرضه شد، که از معرفی باس های متفاوتی که بنا به نیازهای گوناگونی لازم می شوند، جلوگیری گردد. PCI دارای ویژگی های مخصوص به خود است و هیچگونه وابستگی خاصی به پردازنده سیستم ندارد، حتی از این استاندارد در جاهایی غیر از کامپیوترهای شخصی می توان استفاده نمود، کما اینکه نگارشی از آن با عنوان Compact PCI در محیط های صنعتی و در مصارف ارتباطی استفاده می شود. در ذیل نگاه کوتاهی به باس PCI و خصوصیات آن خواهیم انداخت.

باس PCI یک باس مشترک است. این مطلب بدین معنا است که باس اطلاعات (Data Bus) و باس آدرس روی آن مشترک هستند و باس های جداگانه ای به این منظور نداریم. در نگاه اول ممکن است این موضوع نقطه ضعفی برای این باس یه حساب آید ولی ویژگی دیگر این باس که انتقال اطلاعات به صورت burst است آن را جبران می کند. در توضیح انتقال اطلاعات روی این باس این مساله را به صورت دقیق تر خواهیم دید.

باس PCI از طریق یک Bridge از باس به پردازنده مرکزی و حافظه متصل شده است در حقیقت به دلیل عدم یکسان بودن ویژگی های PCI و پردازنده ها در حالت های مختلف، وجود یک جزء که در اینجا همان Bridge است برای ایجاد ارتباط بین پردازنده مرکزی در کامپیوتر و اجزای موجود بر روی باس PCI الزامی است. در مادربردهای امروزی این Bridge همان Chipset موجود بر روی مادربردها است، به هر کدام از اجزایی که بر روی باس PCI هستند یک Agent گفته می شود.

برای انجام تبادل اطلاعات یکی از Agent های روی باس باید این تبادل اطلاعات را با یکی دیگر از اجزای روی باس آغاز کند، به Agent ای که انتقال اطلاعات را آغاز می کند Master Initiator گفته می شود و به Agent ای که به درخواست یک Master پاسخ می دهد Slave Target می گویند. هر جزیی روی باس PCI به دلایلی که ذکر آن فراتر از حوصله این اوراق است باید Target باشد. بعضی از اجزا ممکن است بتوانند Master شوند، به عبارت دیگر Master بودن اجزا در باس PCI اختیاری است. البته توجه به این نکته خالی از لطف نیست که اگر یک باس PCI هیچ جزء Master نداشته باشد، هیچ انتقال اطلاعاتی روی آن صورت نخواهد گرفت. به هنگام آغاز یک تبادل اطلاعات Transaction یک Master باس را در اختیار می گیرد، تبادل اطلاعات بین Master و Target مورد نظرش انجام می شود و در آخر Master باس را برای استفاده های بعدی آزاد می کند.

برای ساخت یک کارت PCI چندین روش وجود دارد. یکی استفاده از آی سی های ASIC که قیمت بسیار بالایی دارند و انعطاف پذیری لازم جهت ساخت هر نوع کارتی را ندارند و ضمنا حصول نتیجه با آنها به موارد کاربردی محدودی منجر می شود. و دوم خرید PCI CORE می باشد. این Core ها معمولا به صورت IP وجود دارند و به صورت بسته در اختیار قرار می گیرند. خرید سورس PCI Core نیز قیمت بسیار گرانی در حدود 20.000 دلار دارد و عموما نیاز به یک دوره آموزشی برای فراگیری نحوه بکارگیری آن است اما این حسن را دارد که علاوه بر انعطاف پذیری های لازم که در اختیار استفاده کننده قرار می دهد می تواند با استفاده از IC های ارزان قیمت نظیر Spartanll Xilinx پیاده سازی شود. ضمنا باید توجه داشت که نوشتن driver و کارکردن تحت سیستم عامل های Windows XP-2000 تکمیل کننده کار برای ساخت یک کارت اسلات PCI و بکارگیری نرم افزارهای پشتیبان می باشد.

اما با استفاده روز افزون برنامه های گرافیکی سه بعدی نفس گذرگاه PCIهم به شماره افتاد که دلیل اصلی آن را میتوان در به اشتراک گذاشته شدن گذرگاه PCI میان کارت گرافیکی و دیگر کارتهای جانبی دانست. مجمع PCI-SIG در نیمه های سال 1998 استاندارد AGP 1x/2x و در پایان همان سال استاندارد AGP 4x را پایه گذاری کرد. AGP یا Accelerated Graphic Port همان رابط PCI با برخی تغییرات است. گذرگاه AGP بر خلاف PCI به بخش ورودی / خروجی سری تراشه نتصل نمیشود بلکه تنها کارت گرافیکی را به طور مستقیم به سری تراشه متصل میکند. بسامد پایه در AGP 66 مگاهرتز است و آهنگ انتقال داده در آن با پهنای 32 بیتی که دارد در حالت AGP2x به 6/508 مگابایت بر ثانیه و در حالت AGP 4x به 1017 مگابایت بر ثانیه میرسد. نگارش 0/3 آخرین نگارش AGP است که AGP 8x را تعریف میکند. در AGP 8x با چهار برابر شدن بسامد روی برخی پایه ها پهنای باند به 99/1 گیگابایت بر ثانیه میرسد.

مشخصات کلی PCI :

• بخش ارتباط جانبی
• یک BUS   قوی و مستقل از CPU  
• قابل استفاده در سیستم های مختلف با سرعت های مختلف مثل تصاویر ویى متحرک و کارتهای SCSI , کارت شبکه و...
• سرعتهای گوناگون کارت PCI

ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است

متن کامل را می توانید در ادامه دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه برای نمونه در این صفحه درج شده است ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند موجود است

مقاله آنچه USB می تواند انجام دهد

اختصاصی از یارا فایل مقاله آنچه USB می تواند انجام دهد دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:119

فهرست مطالب:
انگیزه تغییر    6
آنچه USB می  تواند انجام دهد    8
مزیتهایی برای کاربران    8
سرعت    11
قابلیت انعطاف    13
پشتیبانی توسط سیستم عامل    14
پشتیبانی وسیله جانبی    16
کنترل کننده میزبان    17
سیستم عامل    18
اجزا    18
تعریف اصطلاحات    20
پورت چیست؟    21
وظایف میزبان    22
تشخیص دستگاه    23
رهبری انتقال داده    24
بررسی خطاها    24
تأمین انرژی    25
تبادل اطلاعات با وسایل جانبی    26
وظایف وسایل جانبی    26
تشخیص ارتباط به سمت تراشه    27
پاسخ دادن به درخواستهای استاندارد    27
بررسی خطا    28
مدیریت انرژی    28
تبادل اطلاعات با میزبان    29
در مورد سرعت    30
اصول انتقال    32
ارتباطات برنامه کاربردی    34
مدیریت داده روی پورت    34
سرعت میزبان و سرعت باس    36
اندپوینت های دستگاه    38
مسیرهای ارتباط: اتصال اندپوینت ها به میزبان    41
انواع انتقال    42
مسیرهای ارتباطی پیغامی و نهری    45
بقیه انتقالها از مسیرهای ارتباطی نهری استفاده می کنند    46
شرح یک انتقال    46
ترنزکشن ها: بلاک های سازنده یک انتقال    48
فازهای ترنزکشن    50
ترنزکشن مقطع    53
اطمینان از موفق بودن انتقال    57
تایید متقابل    58
ACK    59
NAK    59
STALL    60
NYET    61
ERR    63
بی پاسخ    63
بیت زنجیره داده    63
انتقالهای کنترلی    66
دسترسی    66
ساختار    67
اندازه داده    72
سرعت    72
تشخیص و رفع خطاها    75
سرشماری: میزبان چگونه دستگاه را می‎شناسد    76
تشخیص سرعت دستگاه    78
انتخاب تراشه    86
تراشه‎هایی که از ابتدا برای ‎USB طراحی شده‎اند    86
تراشه‎هایی براساس خانواده‎های آشنا    87
تراشه‎هایی که به میکروکنترلرهای خارجی متصل می‎گردند    88
سیگنال‎ها و رمزگذاریها    91
حالتهای باس    91
حالتهای باس سرعت پایین و بالا    91
دیفرانسیلی 1 و دیفرانسیلی صفر    92
هر دو صفر ‎(Single-Ended one)    92
هر دو یک ‎(Single-Ended one)    92
حالتهای داده ‎J و ‎K    93
بیکار    94
بازگشت    94
شروع پاکت    94
پایان پاکت    94
حالت قطع    95
اتصال    95
حالت ریست    95
حالتهای باس سرعت خیلی بالا    96
حالتهای ‎k و ‎j سرعت خیلی بالا    96
چیرپ ‎j و چیرپ ‎k    96
خطای سرعت خیلی بالا    97
بیکاری سرعت خیلی بالا    98
شروع پاکت سرعت خیلی بالا    98
پاکت پایان سرعت خیلی بالا    98
قطع سرعت خیلی بالا    98
رمزگذاری داده    99
سنکرون باقی ماندن    100
بیت استاف    101
فیلد ‎SYNC    101
انتهای پاکت    102
دقت زمان‎بندی    104
قالب‎بندی پاکت    105
فیلد ‎SYNC    106
فیلد مشخصه پاکت    106
فیلد آدرس    106
فیلد اندپوینت    106
فیلد شماره فریم    107
فیلد داده    107
فیلد ‎CRC    107
تأخیر بین پاکتها    108
ولتاژهای سیگنال    108
سرعتهای بالا و پایین    108
سرعت خیلی بالا    109
کابل‎ها    110
رسانا‎ها    110
کانکتورها    113
کابل‎های قابل انفصال و غیرقابل انفصال    114
طول کابل‎ها    115
اطمینان از کیفیت سیگنال    116
منابع نویز    117
خطهای بالانس شده    118
زوجهای به هم تابیده    118
شیلد کردن    119

تاریخچه

برای اینکه دلایل ایجاد USB را بفهمید، دانستن کمی از تاریخچه آن به شما کمک خواهد کرد. مهمترین دلیلی که مدارهای واسط جدید خیلی زیاد تغییر نمی کنند وجود واسطهایی است که وسایل جانبی موجود با استفاده از آنها ساخته شده اند و در صورت حذف آنها وسایل جانبی نیز از رده خارج خواهند شد. همچنین استفاده از واسطهای موجود باعث صرفه جویی در زمان برای طراحیهای جدید خواهد شد. به این دلیل است که طراحان IBM PC خودشان را سازگار با واسط موازی و مدار واسط سریال پورت RS-232 نگه داشته اند. در دو دهه گذشته ثابت شده است که این مدارهای واسط سودمند می باشند. اما اگر تعداد وسایل جانبی افزایش یابد این مدارهای واسط قدیمی باعث برقراری کند و خسته کننده ارتباطات می شوند.

انگیزه تغییر

این رسم دیرینه با افزایش تقاضاها برای مدار واسطی با قابلیتهای بیشتر شکسته شد و نتیجه آن مدار واسط انعطاف پذیری بود که می توانست جایگزین واسطهای موجود در وسایل جانبی استاندارد بر روی هر نوع کامپیوتری شود.

ارتقای واسط جدید توسط یک شرکت آغاز شد. شرکت Hewlett Packard باس واسط HP را که با نام GPIB شناخته شد به منظور برای تجهیزات آزمایشگاهی ایجاد کرد و شرکت داده های کامپیوتری سنترونیک با استفاده از آن واسط چاپگری را ساخت که هنوز از آن با نام واسط سنترونیک نام برده می شود.

اما مدار واسطی که فقط توسط یک کمپانی کنترل شده ایده آل نخواهد بود. ممکن است از استفاده دیگران از آن واسط جلوگیری کند و یا مبلغ عضویت را تغییر دهد. به این دلایل بیشتر واسطهای جدید حاصل همکاری چندین شرکت است. در بعضی از موارد نیز سازمانهایی همچون IEEE و یا TIA به عنوان حامی تحقیقات و ارتقای ویژگیها و منتشر کردن نتایج نقش ایفا می کنند. در حقیقت بسیاری از استانداردهای قدیمی کارخانجات توسط این سازمانها جانشین شده اند. استاندارد IEEE-1284 از مدار واسط سنترونیک گرفته شده است و GPIB اساس استاندارد IEEE-488 است.

به این منظور ارتقادهندگان سازمان جدیدی را تاسیس کردند که مسائل مربوط به ارتقا و سازندگان USB را به عهده گیرد. در مرجع خصوصیات USB نسخه 0/2 نام هفت شرکت بزرگ که شامل شرکتهای سخت افزاری و نرم افزاری می شوند ذکر شده است: Compag و Hewlett-Packard، Intel، Microsoft NEC، Lucent و Philips. سایت مجمع ابزارآلات USB حاوی آخرین نسخه مرجع خصوصیات USB و اطلاعات دیگری برای ارتقادهندگان و کاربران می باشد.

مرجع خصوصیات اولیه که ویژگیهایی شبیه به USB داشت ACCESS.bus بود که توسط فیلیپس و شرکت Digital Equipment چاپ شد. ACCESS.bus بر اساس باس سریال همزان IC ساخته شده بود. با اینکه بعضی از واسطهای الکتریکی این باس، تفاوتهایی داشت بسیاری از کاربردها و ویژگیهایش شبیه به مدار واسطی بود که در انتها USB نامیده شد.

1. bus به عنوان مدار واسط در صفحه کلیدها دستگاههای نقطه یابی و دستگاههای دیگر با سرعت 100 کیلوبیت در هر ثانیه طراحی شده بود. باس از 125 دستگاه و 10 متر کابل پشتیبانی می کرد. دستگاه دارای ویژگی hot-plug بود. کابل دارای سیم های 75+ و زمین بود. کلاس هایی هم برای دستگاههای صفحه کلید، دستگاههای نقطه یابی کنترل های مونیتور و دستگاههای متنی تعریف شدند. بر خلاف USB، باس ACCESS.bus از راه اندازهای کلکتور باز با یک خط داده و یک خط ساعت استفاده می کرد.
2. bus هیچگاه بر روی کامپیوترها قرار نگرفت، اما هنوز در بعضی وسایل از جمله کنترل هوشمند باتری به کار می رود.

آنچه USB می تواند انجام دهد

مزیتهایی برای کاربران

از دید کاربرها مزیتهای USB را می توان این چنین ذکر کرد: کاربرد راحت، سرعت، قابلیت اطمینان در انتقال داده، قابلیت انعطاف، قیمت پایین، صرفه جویی در مصرف انرژی. جدول زیربعضی از ویژگیهای USB را با دیگر رابطهای متعارف مقایسه می کند.

پیکربندی خودکار – هنگامی که کاربر وسیله جانبی USB را به سیستم خوى متصل می کند، ویندوز به طور خودکار آن را پیدا کرده و راه انداز مربوط به آن را بارگذاری می کند. هنگامی که برای اولین بار یک وسیله را به کامپیوترمان متصل می کنیم، ممکن است ویندوز به ما پیغام ددهد که دیسکتی که شامل راه انداز آن دستگاه می باشد را درون دستگاه قرار دهیم، اما در بقیه مواقع، نصب بصورت خودکار انجام می شود و ما مجبور نیستیم که برنامه setup را اجرا کنیم و یا کامپیوتر را برای استفاده از آن وسیله جانبی restart کنیم.

به دور از تنظیمات کاربر – وسایل جانبی USB امکان تنظیماتی از قبیل آدرس پورت ها و یا خطوط درخواست وقفه (IRQ) را به کاربر نمی دهند. تعداد خطوط IRQ در یک کامپیوتر محدود است و عدم اجبار به تخصیص یک خط به وسیله جانبی خاص، خود می تواند یک دلیل کافی برای استفاده از USB باشد.

آزاد کردن منابع سخت افزاری برای وسایل جانبی دیگر – استفاده از USB این امکان را فراهم می کند که خطوط IRQ برای دیگر وسایل جانبی که نیاز به استفاده از آن دارند، آزاد شود. در کامپیوتر یک سری از آدرس پورت ها و یک خط IRQ برای رابط USB اختصاص داده می شود اما در عوض، هر وسیله جانبی که از رابط USB استفاده می کند دیگر احتیاج به منبع سخت افزاری اضافی نخواهد داشت. توجه کنید که هر وسیله جانبی غیر از USB نیاز به یک آدرس پورت و معمولا یک خط IRQ و احیانا یک کارت توسعه دهنده دارد (به عنوان مثال برای پورت موازی).

عدم احتیاج به منبع تغذیه (بیشتر مواقع) – رابط USB شامل سیمهای زمین و تغذیه نیز می باشد که V5+ را از طریق کامپیوتر و یا هاب به دستگاه می دهند. وسایل جانب یکه حداکثر به mA500 جریان نیاز دارند، می توانند از این سیم، جریان مورد نظر خود را بکشند بدون آنکه به منبع تغذیه مجزا نیاز داشته باشند. سایر وسایل جانبی باید از منبع تغذیه داخل ابزار یا یک منبع تغذیه خارجی برای تأمین تغذیه استفاده کنند.

سرعت

USB سه سرعت متفاوت را برای باس پشتیبانی می کند. سرعت خیلی بالا با 480 مگابیت در هر ثانیه، سرعت بالا با 12 مگابیت در هر ثانیه و سرعت پایین با 5/1 مگابیت در هر ثانیه. همه کامپیوترها سرعتهای پایین و بالا را پشتیبانی می کنند. سرعت خیلی بالا در نسخه 0/2 مرجع USB اضافه شده است و به سخت افزار سازگار با USB نسخه 0/2 در روی ماربرد یا کارت توسعه دهنده احتیاج دارد.

این سرعتها سرعت انتقال بیت روی باس است و نرخ انتقال داده مفید کمتر از این حد می باشد. علاوه بر داده باس باید اطلاعات دیگری از قبیل بیت های وضعیت، کنترل و سیگنال های بررسی خطا را نیز عبور دهد. به علاوه ممکن است چندین وسیله جانبی از یک باس مشترک استفاده کنند. ماکزیمم نرخ تئوری برای انتقال سیگنال حدود 53 مگابایت در هر ثانیه برای سرعت خیلی بالا و حدود 2/1 مگابایت در هر ثانیه برای سرعت بالا و 800 بایت در هر ثانیه برای سرعت پایین است.

حال چرا سه سرعت؟ سرعت پایین به دو هدف ایجاد شد. وسایل جانبی با سرعت پایین معمولا می توانند خیلی ارزانتر عرضه شوند و از طرفی برای ماوس و وسایلی که احتیاج به کابل های قابل انعطاف دارند کابل های سرعت پایین می توانند خیلی قابل انعطاف تر ساخته شوند به این دلیل که احتیاج به شیلد کردن زیاد نخواهند داشت.

سرعت بالا نزدیک و قابل انطباق با سرعت پورت های سریال و موازی است و می تواند به جای آنها قرار گیرد.

بعد از نسخه 0/1 USB معلوم شد که رابطی، با سرعت بیشتر می تواند مفید باشد. تحقیقات نشان داد که افزایش سرعت تا 40 برابر امکان پذیر است به طوری که اساس رابط همانند رابطهای سرعتهای پایین و بالا باقی بماند و به این ترتیب سرعت خیلی بالا در USB نسخه 0/2 اضافه شد.

مزیتها برای ارتقادهندگان

قابلیت انعطاف

چهار نوع انتقال داده و سه سرعت مختلف در USB آن را تبدیل به یک رابط عملی برای همه انواع وسایل جانبی کرده است. انواع مختلف انتقال داده برای سازگاری با مبادله بلوک های بزرگ و کوچک داده با در نظر گرفتن یا نگرفتن قید زمان وجود دارد. برای داده هایی که میزان تاخیر بین داده ها مهم است، USB می تواند نرخ انتقال یا حداکثر فاصله زمانی بین انتقالها را ثابت نگه دارد. این تواناییها به ویژه برای ویندوز در جایی که احتیاج داریم با وسیله جانبی به صورت بلادرنگ ارتباط داشته باشیم مطلوب است. سیستم عامل ها، راه اندازها و نرم افزارها هنوز تأخیرهای اجتناب ناپذیری را دارا می باشند اما USB این امکان را فراهم می کند که به انتقال داده بلادرنگ نزدیکتر شویم.

بر خلاف دیگر رابطها، USB برای سیگنال ها کاربردهای ویژه ای را تعریف نمی کند و یا فرضهایی را برای اینکه چگونه از رابط استفاده خواهد شد ندارد. به عنوان مثال در پورت موازی خطوط وضعیت و کنترل به منظور ارتباط با خطهای چاپگر تعریف شده اند. در این پورت 5 خط ورودی با کاربردهای ویژه از قبیل تشخیص مشغول بودن یا وضعیت تمام شدن کاغذ وجود دارد. وقتی که ارتقادهندگان می خواهند از این پورت برای وصل کردن اسکنر یا دیگر وسایل جانبی استفاده کنند که باید حجم زیادی از اطلاعات را توسط آنها به کامپیوتر بفرستند، محدودیت 5 خط ورودی مشکل ایجاد خواهد کرد.

USB این گونه پیش فرضها را ندارد و برای استفاده در هر نوع وسیله جانبی مناسب است. در مورد ارتباط با دستگاههای معمولی از جمله چاپگر و مودم کلاس هایی وجود دارد که در آنها مسائلی مربوط به نیازهای آن وسیله و پروتکل آن تعریف شده و آماده است. این ویژگی سبب می شود که نیاز به طراحی دوباره آنها نباشد.

دانلود تحقیق پورت های USB

اختصاصی از یارا فایل دانلود تحقیق پورت های USB دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:30

فهرست مطالب:

مقدمه  .................................................................................................................................................  
4
 تاریخچه    USB..............................................................................................................................   5
ارتقاء USB .......................................................................................................................................  5   
مقایسهUSB با سایر پورتهای رایج   ......................................................................................................   7
فواید استفاده از پورت USB   .................................................................................................   8
       استفاده از یک Interface استاندارد  ...........................................................................................   8
      تنظیم اتوماتیک  .............................................................................................................................   8
      عدم نیاز به تنظیمات توسط کاربر  ..................................................................................................   8
      راحتی اتصال  ................................................................................................................................   9
      کابلهای یکسان ............................................................................................................................  10
Hot Pluggable      .....................................................................................................................  14
      عدم احتیاج به منبع تغذیه جانبی  ....................................................................................................  14
      مد ها و سرعت  .............................................................................................................................  14
      صحت اطلاعات  ...........................................................................................................................  15
      هزینه کم        ..............................................................................................................................   15
      مصرف انرژی کمتر             .........................................................................................................   15
     پشتیبانی سیستم عامل از USB   .................................................................................................  16
محدودیت‌های USB  ..............................................................................................................  18
      سیستم عامل‌ها و PCهای قدیمی    ..............................................................................................  18
      محدودیت سرعت  .....................................................................................................................   18
      محدودیت سیم کشی  .................................................................................................................   18
Power-saving   در پورت های USB  ................................................................................................    19
وقفه................................................................................................................................................   19
( توده ای)  Bulk  ........................................................................................................................   19
( همزمان ) Isochronous  ......................................................................................................   20
USB 2.0  ....................................................................................................................................................   21
اتصالات  ....................................................................................................................................................    21
آشنائی با فلش دیسک   ..................................................................................................................  22
مزایای استفاده از حافظه های Removable   ..............................................................................   23
انواع رسانه های ذخیره سازی اطلاعات  .........................................................................................   23
ویژگی فلش دیسک ها   ..............................................................................................................   24
استفاده از فلش دیسک    .................................................................................................................  26
نحوه انتخاب یک فلش دیسک  .......................................................................................................  27
حفاظت داده ها ..............................................................................................................................   27
توضیح عمومی  ...............................................................................................................................  28
منابع  ...................................................................................................................................   30





مقدمه
در اواسط دهه 1990 نیاز اساسی کاربران به پورت های USB به شدت احساس می شد. آنها به دنبال ابزاری بودند که نیاز  اساسی آنها که داشتن پورتی سریع و با دقت بود را برطرف کنند. ابزاری که هم قابلیت خواندن(read) را داشته باشد و هم قابلیت نوشتن(write) . و در عین حال از سرعت و دقت بالا برخوردار باشد. به مرور زمان  این پورت ها و ابزارها تا جایی پیشرفت کردند که امروزه وسایل جانبی زیادی مانند:
بلندگو(speaker)،مودم(modem)، چاپگر(printer)،flash disk ،  zip drive از پورتUSB  استفاده می کنند.
 در طراحی پورت های USB  اهدافی مانند سرعت- دقت بالا- کاربرد آسان و قیمت مناسب مدنظر قرار داده شده است.




تاریخچه    USB(Universal Serial Bus)
USB   پورتی است که برای نصب ابزارهای جانبی به کامپیوتر به صورت External طراحی شده است
 USB های موجود در بازار محصول هفت شرکت بزرگ رایانه ای است به نام های: Philips ,intel ,  ivec , Microsoft , Compaq , pacard , Hewlett  lucent   می با شد.
این شرکت ها اولین نسخه خود را با نام ( USB 1.0  )به بازار دادند . دو سال بعد نسخه بعدی آن با نام(USB 1.1) به بازار آمد که البته از ویژگی های بیشتری نسبت به نسخه قبلی خود برخوردار بود اما این پایان کار نبود در سال 2000 میلادی نسخه ای تحت عنوان(USB 2.0) به بازار آمد که بارزترین ویژگی آن سرعت فوق العاده آن بود . سرعت انتقال این USB 40 برابر از نسخه قبلی (USB 1.1) بیشتر بود. سرعت انتقال داده ها در(  USB 1.1 ) از 1.5 تا 12 مگا بایت متغیر است.اما سرعت انتقال داده ها در (USB 2.0) به 480 مگابایت می رسد .

ارتقاء USB :
 اگر رایانه شما تا حدودی قدیمی است و یا اگراز(USB1.1) استفاده می کنید به دنبال ارتقاء آن باشید همیشه برای ارتقاء یک سخت افزار عجله نکنید هم چنین مقالات زیادی را بخوانید و اطلاعات زیادی در آن مورد پیدا کنید . برای ارتقاء USB  خود نیاز به یک شکاف کارت PCI دارید . ابتدا رایانه خود را خاموش کنید . در پوش جعبه رایانه خود را باز کنید و از خالی بودن یکی از شکاف های کرم رنگ PCI در رایانه خود اطمینان حاصل کنید سپس در جعبه را بسته و دنبال USB 2.0 باشید پس از خرید آن را به دقت در شکاف PCI کرم رنگ نصب کنید پس از نصب کامل آن نوبت به استفاده از فن آوری جدید  (USB 2.0) است می توانید از یک FLASH DISKیا MAUSE یا... استفاده کنید. اگر از نصب کارتUSB خود مقداری ترس دارید حتما آن را به شرکتی که رایانه خود را تهیه کرده اید یا شرکت رایانه ای معتبر تحویل دهید تا این کار را برایتان انجام دهد .

مقایسهUSB با سایر پورتهای رایج
USB پورتی است که کارکردن با PC را هم برای کاربران آسان ساخته و هم برای طراحان.
USB یک Interface با کاربری بسیار آسان، سریع، کم هزینه و کم مصرف است که اطلاعات را به طور سریع و واقعی منتقل می‌کند.
در جدول 1-4 به مقایسه پورت USB با سایر پورت‌های رایج پرداخته‌ایم.