USB 2.0 : Le protocole en détail

objectif Apprendre dans le détail la spécification logicielle et matérielle des protocoles USB 1 et 2. Etude des formats de paquets, de trames et de transactions. Etude de l'énumération et de la négociation des terminaisons, de la configuration des périphériques. public concerné Electroniciens ou informaticiens amenés à implémenter le protocole dans des périphériques ou ayant besoin d'une bonne compréhension du protocole. pré-requis Bonne connaissance des principes de base des couches basses de communication.
Programme
INTRODUCTION

• Présentation : le besoin d’un bus universel

• Historique de la spécification
  • USB1 vitesse lente et rapide, les controleurs UHCI et OHCI
  • USB2 haute vitesse, les controleurs EHCI
  • l’avenir avec USB3

• L’architecture générale du bus USB
  • les devices
  • les hubs
  • les controleurs

• Les documents de spécification

SPECIFICATIONS

• La spécification mécanique
  • les connecteurs
  • les câbles

• La spécification électrique du signal
  • le signal de données
  • identification de la vitesse

• L’alimentation
  • négociation de la puissance électrique
  • le mode veille

LE PROTOCOLE

• La transaction de base
  • le jeton
  • la charge data
  • le paquet état

• Description des champs du paquet USB
  • SYNC
  • PID
  • ADDR
  • ENDP, CRC et EOP

• Les paquets jeton
  • INP
  • OUTP
  • SETUP

• Les paquets de données
  • DATA0 et DATA1
  • DATA2 et MDATA

• Les paquets d’état
  • ACK
  • NAK
  • STALL

• Les paquets de début de trame : SOF

• Les fonctions et les terminaisons (End Point)

• Les canaux de communication (PIPES) : Stream et Messages

LES MODES DE TRANSFERT

• Transferts de commandes
  • les paquets d’installation

• Les transferts d’interruption
  • le problème de la latence
  • taille de la charge utile

• Les transferts isochrones
  • Principe
  • Limitations
  • format de la transaction

• Les transferts bloc
  • taille du bloc
  • exemple de transaction

• La gestion de la bande passante : réservation

CONFIGURATION DU BUS

• Principe de fonctionnement, les descripteurs

• Les descripteurs de device
  • la classe de device
  • les ID de produit et de vendeur
  • les autres paramètres
  • la sélection et l’installation automatique du driver

• Les descripteurs de configuration
  • nombre d’interfaces
  • options de négociation d’alimentation

• Les descripteurs d’interface
  • classe et sous classe d’interface
  • nombre de terminaisons

• Les descripteurs de terminaison
  • adresse de terminaison
  • type de transfert
  • type de terminaison
  • taille maxi de paquet
  • intervalle d’interrogation (isochrone et interruption)

• Les descripteurs de chaînes

• Protocole de mise en œuvre de la configuration
  • paquet d’installation
  • timing des opérations

LES REQUETES STANDARD

• Les requêtes de device standard

• Les requêtes d’interface standard

• Les requêtes de terminaison standard