پایان نامه کنترلر HOST USB در SLAT PCI

تعداد صفحات: ۹۰ | قابل ویرایش

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 ۸ مگاهرتز انجام می شود در اینصورت انجام جابجایی دیتا حداقل دو سیکل از باس کلاک طول میکشد . این معادل ۱۶۵/۴ میلیون جابجایی در ثانیه است . از آنجائیکه data Path در ISA Bus فقط ۱۶ بیت پهنا دارد ، ماکزیمم ۲ بایت در هر ارتباط میتواند انتقال داده شود . این معادل ماکزیمم سرعت انتقال نظری ۳۳/۸ مگابایت در ثانیه است .

EISA Bus

همانند ISA Bus ، کلیه اتفاقاتی که در EISA Bus انجام میگیرد با سیگنال ، کلاک ۸ مگاهرتز بهتر انجام می شود . در این حال یک جابجایی دیتا حداقل یک سیکل از باس کلاک طول میکشد . این معادل ۳۳/۸ میلیون جابجایی در ثانیه است.

Micro Channel Bus

امروزه ماکزیمم سرعت انتقال قابل دستیابی روی Micro Channel ، ۴۰ مگابایت در ثانیه است . این بر اساس سرعت باس ۱۰ مگاهرتز است ، در صورتی که یک جابجایی دیتا در هر سیکل از کلاک ۱۰ مگاهرتز اتفاق بیفتد . ( ۱۰ میلیون جابجایی در هر ثانیه ، چهار بایت در هر جابجایی) . در صورت استفاده از سرعت بیش از ۸۰ و ۱۶۰ مگابایت در ثانیه ممکن میباشد .

از میکروپرسسور ۸۰۲۸۶  به بعد سرعت بیش از ۸ 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 ۳۲ و ۶۴ 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 .

۱- Version 1 ، باس ۳۲ بیتی

 Version 2    ، باس ۶۴ بیتی (در دست ساخت)

۲- حداکثر فرکانس کلاک ۳۳ مگاهرتز و ۳ شیار(slot) توسعه

     حداکثر فرکانس کلاک ۴۰ مگاهرتز و ۲ شیار توسعه

     حداکثر فرکانس کلاک ۵۰ مگاهرتز و ۱ شیار توسعه

PCI مخفف Peripheral Component Interface است و توسط شرکت Intel در سال ۱۹۹۲ 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.

AGP

در سال ۱۹۹۶ شرکت اینتل (AGP(Accelerator Graphics Port را که نسخه اصلاح شده ای از گذرگاه های PCI است ، عرضه نمود. هدف از طراحی تکنولوژی فوق ارائه تصاویر ویدئویی و انجام عملیات گرافیکی با سرعت بالا است .

کارت های گرافیک که قبل از ارائه تکنولوژی AGP تولید می گردیدند، از یک گذرگاه برای ارتباط با پردازنده استفاده می کردند. گذرگاه یک کانال ارتباطی و یا مسیر بین عناصر سخت افزاری موجود در یک کامپیوتر است . تکنولوژی AGP مبتنی بر نکنولوژی PCI است و برخی اوقات “گذرگاه AGP ” نامیده می گردد ولی تکنولوژی فوق یک گذرگاه سیستم نمی باشد. تکنولوژی فوق یک اتصال نقطه به نقطه (Point-to-Point) است . به عبارت دیگر در تکنولوژی فوق تنها دستگاهی که از طریق AGP به پردازنده و حافظه ، مرتبطه می گردد ، کارت گرافیک است . در مسیر مربوطه هیچگونه توقفی وجود نداشته و نمی توان ادعا نمود که AGP یک گذرگاه اشتراکی است .

تکنولوژی AGP نسبت به PCI دارای ویژگی های زیر است :
کارائی سریعتر
دستیابی مستقیم به حافظه

AGP بمنظور افزایش کارآیی خود از چندین روش استفاده می نماید :

– AGP یک گذرگاه ۳۲ بیتی با سرعت ۶۶ مگاهرتز است . این بدان معنی است که در یک ثانیه می توان ۳۲ بیت داده را ۶۶ میلیون مرتبه انتقال داد.

– بر روی گذرگاه AGP دستگاه دیگری وجود ندارد بنابراین کارت گرافیک اجباری به اشتراک گذرگاه نخواهد داشت . در چنین حالتی کارت گرافیک قادر به عملیات خود با حداکثر ظرفیت و پتانسیل خواهد بود.

وضعیت گذرگاهها قبل از AGP

اولین گذرگاه کامپیوترهای شخصی، هشت بیتی و با سرعت ۴.۷۷ مگاهرتز(میلیون سیکل در هر ثانیه ) بود. گذرگاه فوق قادر به ارسال هشت بیت داده در هر سیکل بود. در سال ۱۹۸۲ گذرگاه فوق تغییر وبصورت شانزده بیتی با سرعت ۸ مگاهرتز مطرح گردید. گذرگاه فوق ISA نامگذاری گردید.

طراحی گذرگاه فوق بگونه ای بود که امکان ارسال داده را با سرعت ۱۶ مگا بایت در هر ثانیه فراهم می کرد. کارت های گرافیک اولیه از کارت های MonoChrome ( ارائه شده در سال ۱۹۸۰ ) تا کارت های SVGA ( ارائه شده در سال ۱۹۹۰) از یک اسلات ISA موجود بر روی برد اصلی استفاده می کردند. بموازات افزایش رنگ و وضوح تصویر در نمایشگرها، کارت های گرافیک ISA کند شدند. گذرگاه های از نوع ISA قادر به تزریق مناسب داده های گرافیکی برای پردازنده ، با سرعت مناسب نمی باشند.

در ادامه استاندارهای دیگری در رابطه با گذرگاه ها مطرح گردید . گذرگاه های EISA)Extendede Industry Standard Architecture ) (سی و دو بیتی و سرعت ۸ مگا هرتز ) VL-BUS)Vesa Local Bus) نمونه هائی در این زمینه می باشند.در این زمان استانداری برای ارائه SVGA با قابلیت ۱۶/۸ میلیون رنگ و وضوح تصویر ۷۶۸ * ۱۰۲۴ ارائه گردید.

کارت های فوق در یک اسلات خاص موجود بر روی برد اصلی نصب می گردیدند. در چنین حالتی گذرگاه گرافیک بصورت یک “گذرگاه محلی” بوده و مستقیما” به پردازنده متصل بوده و می بایست در مجاورت پردازنده قرار گیرد. VL-BUS بصورت ۳۲ بیتی بوده و با سرعتی معادل “گذرگاه محلی ” فعالیت می نماید و تمایل به ارتباط مستقیم با پردازنده دارد.

منابع

1. USB COMPLETE 2^nd   Editon  ,   By : jan Axelson
2. USB Design by  example  , By : john hyde (intel press
3. PDIUSBD12 Data sheet , Philips Electronics
4. USB PC Peripherals Using the Intel 8x930Ax USB Microcontroller , By : Wooi Ming Tan
5. User’s Manual USB LAN DOCK
6. Application Notes Interfacing PDIUSBD12 to Hitachi H8S/2357
7. Firmware Programming Guide for PDIUSBD12 ,Version 1.0