Đo lường và điều khiển qua cổng USB

1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

NGUYỄN THỊ QUYÊN

ĐO LƢỜNG VÀ ĐIỀU KHIỂN QUA CỔNG USB

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hà Nội - 2009


2

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

NGUYỄN THỊ QUYÊN

ĐO LƢỜNG VÀ ĐIỀU KHIỂN QUA CỔNG USB
Ngành: Công nghệ Điện tử - Viễn thông
Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử
Mã số: 60.52.70
LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS Ngô Diên Tập

Hà Nội - 2009

3

Mục lục ................................................................................................................................................ 1
Danh mục các bảng ......................................................................................................................... 4
Danh mục các hình vẽ .................................................................................................................... 5

Mở đầu................................................................................................................................................ 8
Chƣơng 1. Tổng quan về USB .......................................................................... 10
1.1. Những nét chung về Bus USB ........................................................................................... 10
1.2. Đầu nối và cáp USB ................................................... Error! Bookmark not defined.
Chƣơng 2 Host USB: Phần cứng và phần mềm ........... Error! Bookmark not
defined.
2.1. Tổng quan về host của USB.................................. Error! Bookmark not defined.
2.1.2. Cơ chế điều khiển .............................................. Error! Bookmark not defined.
2.1.3. Đường dẫn dữ liệu ............................................. Error! Bookmark not defined.
2.1.4. Tình trạng tập chung và số liệu thống kê hoạt động.. Error! Bookmark
not defined.

2.1.5. Giao diện điện ...................................................... Error! Bookmark not defined.
2.2. Các yêu cầu đối với bộ điều khiển host .......... Error! Bookmark not defined.
2.2.1. Trạng thái móc nối ............................................ Error! Bookmark not defined.
2.2.2. Bộ chuyển đổi song song-nối tiếp/bộ chuyển đổi nối tiếp-song song
..................................................................................................... Error!

Bookmark not defined.
2.2.3. Quá trình tạo khung .......................................... Error! Bookmark not defined.
2.2.4. Quá trình xử lý dữ liệu .................................... Error! Bookmark not defined.
2.2.5. Phương tiên giao thức .................................... Error! Bookmark not defined.
2.2.6. Điều khiển lỗi truyền ....................................... Error! Bookmark not defined.

2.3. Tổng quan về những kỹ thuật phần mềm ...... Error! Bookmark not defined.
2.3.1. Cấu hình thiết bị.................................................. Error! Bookmark not defined.
2.3.2. Quản lý tài nguyên ............................................ Error! Bookmark not defined.
2.3.3. Truyền dữ liệu ...................................................... Error! Bookmark not defined.
2.3.4. Định nghĩa chung về dữ liệu. ...................... Error! Bookmark not defined.
2.4. Thiết bị điều khiển host ...................................... Error! Bookmark not defined.
2.5 Bộ điều khiển bus nối tiếp đa năng..................... Error! Bookmark not defined.
2.5.1. Tổng quan ............................................................... Error! Bookmark not defined.
2.5.1.1. Khởi tạo.......................................................... Error! Bookmark not defined.
2.5.1.2. Cách dùng đường dẫn USBD ............ Error! Bookmark not defined.
2.5.1.3. các khả năng của dịch vụ ..................... Error! Bookmark not defined.
2.5.2. Những yêu cầu cơ chế lệnh của USBD . Error! Bookmark not defined.
2.5.2.1. Điều khiển tình trạng giao diện ........ Error! Bookmark not defined.
2.5.2.2. Điều khiển trạng thái đường dẫn ..... Error! Bookmark not defined.
2.5.2.3. Thiết lập các bộ mô tả............................ Error! Bookmark not defined.
2.5.2.4. Thiết lập cấu hình hiện hành.............. Error! Bookmark not defined.
2.5.2.5. Thêm thiết bị ............................................... Error! Bookmark not defined.
2.5.2.6. Loại bỏ thiết bị ........................................... Error! Bookmark not defined.
2.5.2.7. Quản lý các trạng thái ............................ Error! Bookmark not defined.
2.5.2.8. Gửi lớp các lệnh ........................................ Error! Bookmark not defined.
2.5.2.9. Gửi lệnh nhà cung cấp ........................... Error! Bookmark not defined.


4

2.5.2.3. Xác minh các thiết lập xen kẽ ........... Error! Bookmark not defined.
2.5.2.11. Xác minh một cấu hình ...................... Error! Bookmark not defined.
2.5.2.12. Thiết lập các bộ mô tả ......................... Error! Bookmark not defined.
2.5.2.13. Xác minh kích thước gói cực đại cho một đường dẫn ..........Error!
Bookmark not defined.

2.5.3.14. Các có chế dường dẫn USBD......... Error! Bookmark not defined.
2.5.3. Các kiểu đường dẫn được hỗ trợ ............... Error! Bookmark not defined.
2.5.3.1. Truyền dữ liệu đồng bộ......................... Error! Bookmark not defined.
2.5.3.2. Các yêu cầu cơ chế đường dẫn USBD ............ Error! Bookmark not
defined.

2.5.4. Quản lý USB thông qua các cơ chế USBD............ Error! Bookmark not
defined.

2.5.4.1. Các dịch vụ cấu hình............................. Error! Bookmark not defined.
2.5.4.2. Quản lý bus và thiết bị........................... Error! Bookmark not defined.
2.5.4.3. Điều khiển công suất .............................. Error! Bookmark not defined.
2.5.4.4. Những thông báo sự kiện..................... Error! Bookmark not defined.
2.5.4.5. Các trạng thái thông báo và các dịch vụ khôi phục lỗi ...........Error!
Bookmark not defined.

2.6. Hường dẫn môi trường hệ điều hành ............... Error! Bookmark not defined.
Chƣơng 3 Thiết bị USB .................................... Error! Bookmark not defined.
3.1. Các trạng thái thiết bị USB (USB Device States) ....... Error! Bookmark not
defined.

3.1.1. Các trạng thái nhìn thấy được (Visible Device States) .....................Error!
Bookmark not defined.

3.1.1.1. Attached: ....................................................... Error! Bookmark not defined.
3.1.1.2. Cấp nguồn: ................................................... Error! Bookmark not defined.
3.1.1.3. Mặc định ........................................................ Error! Bookmark not defined.
3.1.1.4. Địa chỉ ............................................................. Error! Bookmark not defined.
3.1.2. Liệt kê bus (Bus Enumeration) .................. Error! Bookmark not defined.

3.2. Các hoạt động chung của thiết bị USB ........... Error! Bookmark not defined.
3.2.1. Gắn vào và gỡ ra động .................................... Error! Bookmark not defined.
3.2.2. Chỉ định địa chỉ ................................................... Error! Bookmark not defined.
3.2.3. Cấu hình................................................................... Error! Bookmark not defined.
3.2.4. Truyền dữ liệu ...................................................... Error! Bookmark not defined.
3.2.5. Quản lý nguồn cung cấp ................................ Error! Bookmark not defined.
3.2.6. Xử lý yêu cầu........................................................ Error! Bookmark not defined.
3.2.6.1. Yêu cầu xử lý thời gian......................... Error! Bookmark not defined.
3.2.6.2. Thời gian Khởi động lại/khôi phục Error! Bookmark not defined.
3.2.6.3. Xử lý SetAddress...................................... Error! Bookmark not defined.
3.2.6.4. Các yêu cầu về thiết bị chuẩn............ Error! Bookmark not defined.
3.2.6.5. Các yêu cầu cho lớp đặc biệt ............. Error! Bookmark not defined.
3.2.6.6. Các bộ mô tả phụ thuộc vào tốc độ. ................. Error! Bookmark not
defined.

3.2.7. Lỗi yêu cầu............................................................. Error! Bookmark not defined.
3.3. Các yêu cầu thiết bị USB ........................................ Error! Bookmark not defined.


5

3.3.1. Loại bmRequest .................................................. Error! Bookmark not defined.
3.3.2 bRequest ................................................................... Error! Bookmark not defined.
3.3.3 wValue ....................................................................... Error! Bookmark not defined.
3.3.4 wIndex........................................................................ Error! Bookmark not defined.
3.3.5 wLength .................................................................... Error! Bookmark not defined.
3.4 Các yêu cầu thiết bị chuẩn ....................................... Error! Bookmark not defined.
3.4.1. Xoá chức năng ..................................................... Error! Bookmark not defined.
3.4.2. Nhận diện cấu hình (GetConfiguration) Error! Bookmark not defined.
3.4.3. Nhận diện bộ mô tả (Get Descriptor) ..... Error! Bookmark not defined.

3.4.4 Nhận diện giao diện (Get Interface) ......... Error! Bookmark not defined.
3.4.5 Nhận diện trạng thái (Get Status)............... Error! Bookmark not defined.
3.4.6. Thiết lập địa chỉ................................................... Error! Bookmark not defined.
3.4.7 Thiết lập cấu hình ................................................ Error! Bookmark not defined.
3.4.8 Thiết lập bộ mô tả ............................................... Error! Bookmark not defined.
3.4.9 Thiết lập chức năng ............................................ Error! Bookmark not defined.
3.4.10 Set Interface ......................................................... Error! Bookmark not defined.
3.4.11 Đồng bộ khung (Synch Frame) ................ Error! Bookmark not defined.
3.5. Các bộ mô tả ................................................................... Error! Bookmark not defined.
3.6. Định nghĩa bộ mô tả chuẩn USB....................... Error! Bookmark not defined.
3.6.1. Thiết bị ..................................................................... Error! Bookmark not defined.
3.6.2. Device_Qualifier ................................................ Error! Bookmark not defined.
3.6.3 Cấu hình .................................................................... Error! Bookmark not defined.
3.6.4. Cấu hình tốc độ khác. ...................................... Error! Bookmark not defined.
3.6.5. Giao diện ................................................................. Error! Bookmark not defined.
3.6.6. Điểm cuối ............................................................... Error! Bookmark not defined.
3.6.7. Chuỗi ......................................................................... Error! Bookmark not defined.
3.7. Định nghĩa lớp thiết bị .............................................. Error! Bookmark not defined.
3.7.1. Bộ mô tả .................................................................. Error! Bookmark not defined.
3.7.2. Cách dùng giao diện và điểm cuối. ......... Error! Bookmark not defined.
Chƣơng 4 Thiết kế thiết bị USB (Universal serial Bus) Error! Bookmark not
defined.
4.1. Thiết kế .............................................................................. Error! Bookmark not defined.
4.1.1. Yêu cầu .................................................................... Error! Bookmark not defined.
Yêu cầu tối thiểu đối với một thiết bị USB là:............. Error! Bookmark not
defined.

4.1.2. Các vấn đề được cung cấp bởi PIC.......... Error! Bookmark not defined.
4.1.3. Các vấn đề được cung cấp bởi người dùng: .......... Error! Bookmark not
defined.

4.1.3. Truyền thông giữa các ứng dụng và các thiết bị . Error! Bookmark not
defined.

4.2. Bus nối tiếp đa năng ................................................... Error! Bookmark not defined.
4.2.1. Truyền dữ liệu nối tiếp: .................................. Error! Bookmark not defined.
4.2.2. Các kiểu truyền USB (Xem chương 2) . Error! Bookmark not defined.
4.2.3. Nguyên lý hoạt động của cổng USB....... Error! Bookmark not defined.
4.2.4. Giao thức truyền tin USB .............................. Error! Bookmark not defined.


6

4.3. Mạch điều khiển máy tính dùng PIC 18F4550 ............. Error! Bookmark not
defined.

4.3.1. Sơ đồ nguyên lý .................................................. Error! Bookmark not defined.
4.3.2. Các ví dụ thí nghiệm:....................................... Error! Bookmark not defined.
4.4. Đo lường qua USB...................................................... Error! Bookmark not defined.
4.4.1. Các phương thức cách ly. .............................. Error! Bookmark not defined.
4.4.2. Biện pháp cách ly trong đo lường ............ Error! Bookmark not defined.
Kết luận .................................................................. Error! Bookmark not defined.
Tài liệu tham khảo................................................. Error! Bookmark not defined.
Phụ lục .................................................................... Error! Bookmark not defined.
Giới thiệu về PIC 18F4550 ............................................ Error! Bookmark not defined.
* Sơ đồ thứ tự và chức năng các chân của PIC 18F4550 mô tả như hình
A.1. ........................................................................................... Error! Bookmark not defined.
* Chức năng của các chân........................................... Error! Bookmark not defined.
* Cấu trúc phần cứng về USB trên vi điều khiển PIC 18F4550 ...............Error!
Bookmark not defined.

* Các thanh ghi điều khiển: ...................................... Error! Bookmark not defined.
Các ngắt USB ..................................................................... Error! Bookmark not defined.
Xung đồng hồ: ................................................................... Error! Bookmark not defined.

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng

Trang

Bảng 1.1: Bảng so sánh tương đối giữa một số chuẩn truyền thống nối tiếp. ................ 9
Bảng 3.1: Khung dữ liệu Setup .........................................................................................................43
Bảng 3.2: Các yêu cầu thiết bị chuẩn. ............................................................................................45
Bảng 3.3: Các mã yêu cầu chuẩn ......................................................................................................45
Bảng 3.4: Các loại bộ mô tả ................................................................................................................46
Bảng 3.5: Bảng lựa chọn chức năng. ..............................................................................................46
Bảng 3.6: Các bộ chọn chế độ kiểm tra. ........................................................................................53
Bảng 3.7: Bộ mô tả thiết bị chuẩn....................................................................................................57
Bảng 3.8: Bộ mô tả Device_Qualifier. ...........................................................................................58
Bảng 3.9: Bộ mô tả cấu hình chuẩn. ...............................................................................................60
Bảng 3.10: Bộ mô tả cấu hình tốc độ khác. ................................................................................60


7

Bảng 3.11: Bộ mô tả giao diện chuẩn. ...........................................................................................62
Bảng 3.12: Bộ mô tả điểm cuối chuẩn. ..........................................................................................64
Bảng 3.13: Các giá trị wMaxPacketSize cho số lượng công việc khác nhau trên một
siêu khung ..............................................................................................................................65
Bảng 3.14: Bộ mô tả chuỗi 0, Các ngôn ngữ đặc biệt được thiết bị hỗ trợ. .................66

Bảng 3.15: Bộ mô tả chuỗi UNICODE. ........................................................................................66

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình vẽ

Trang

Hình 1.1: Ví dụ minh họa phân chia dải thông cho các thiết bị USB .............................8
Hình 1.2: Các đầu nối USB. ............................................................................................................ 10
Hình 1.3: Cáp USB và ký hiệu màu dây. .................................................................................... 11
Hình 2.1: Phương thức truyền thông của lớp lõi. ................................................................... 12
Hình 2.2: Các quá trình truyền thông. .......................................................................................... 13
Hình 2.3: Quá trình tạo khung 18 ................................................................................................... 18
Hình 2.4: Sự tương tác của cấu hình. 22 ..................................................................................... 22
Hình 2.5. Cấu trúc Driver của Bus nối tiếp đa năng ............................................................. 26
Hình 3.1: khung wIndex khi chỉ ra một điểm cuối. ............................................................... 44
Hình 3.2: Khung của wIndex khi đã biết một giao diện ..................................................... 44
Hình 3.3: Ví dụ về số điểm cuối phản hồi ................................................................................. 65


8

Hình 3.4: Ví dụ về mối quan hệ giữa các điểm cuối phản hồi. ........................................ 65
Hình 4.1: Quá trình truyền thông trong hệ thống USB ......................................................... 68
Hình 4.2: Mạch điều khiển máy tính dùng PIC18F4550 có sơ đồ nguyên lý ............. 75
Hình 4.3: Hình ảnh thiết bị điều khiển máy tính. .................................................................... 76
Hình 4.4: Kết quả thu được sau khi kết nối mạch với máy tính ....................................... 79
Hình 4.5: module thu thập dữ liệu, được xây dựng cho PIC, USB hoặc bất cứ chuẩn bus
nào khác, có một phần truyền thông và một phần đó lường........................... 81
Hình 4.6: Đất vòng có thể cuất hiện khi các bộ phận tách biệt của thiết bị dùng chung

đất ............................................................................................................................................ 82
Hình 4.7: Những điện áp cùng kiểu di chuyển cả hai phía của đường truyền tín hiệu
cân bằng đối xứng với đất............................................................................................. 83
Hình 4.8: Các phương thức cách ly hệ thống đo lường ....................................................... 84
Hình 4.9: Kiến trúc mô đun đo lường USB cách ly .............................................................................................85
Hình 4.10: Sử dụng mô đun USB cách ly để đo nguồn pin lối ra ................................... 86
Hình A.1: Sơ đồ chân của PIC 18F4550 ...................................................................................... 88
Hình A.2: Mô tả chân thực hiện thao tác Reset ....................................................................... 89
Hình A.3: Cấu trúc của PIC 18F4550 ........................................................................................... 90
Hình A.3: Cấu trúc của PIC 18F4550 ........................................................................................... 91
HìnhA.5: Mô tả USB RAM. .............................................................................................................. 91
Hình A.6: Bộ mô tả bộ nhớ đệm ...................................................................................................... 92

MỞ ĐẦU
Bus nối tiếp đa năng USB (Universal Serial Bus) là một loại Bus xuất hiện trên
các máy tính PC gần đây. Loại bus này đang được sử dụng để kết nối tất cả các thiết bị
ngoại vi với máy tính PC như chuột, bàn phím, máy in, thiết bị âm thanh,…Ban đầu
bus này được thiết kế cho các ứng dụng với tốc độ thấp và trung bình, nhưng có thể
ghép nối được nhiều loại thiết bị khác nhau, của nhiều hãng vào một bus chung.
USB được đưa vào sử dụng lần đầu tiên vào năm 1996, nhưng phải đến giữa
năm 1998 USB mới thực sự được phát triển. Các thông số kỹ thuật của USB đã được
các công ty lớn cùng tham gia xây dựng, trong đó phải kể đến Compaq, Digital
Equipment, IBM, Intel, NEC và Northern Telecom,… Sự hỗ trợ USB thể hiện qua
Win32 Driver Model (WMD) và nhờ vậy cho phép lập trình các phần mềm điều khiển


9

thống nhất dùng cho Win 9x, NT, XP. Trong các hệ điều hành ra đời từ năm 1998 đã
có sự hỗ trợ đầy đủ cho USB (ví dụ: Win98, NT5.0). Trên thực tế, trong các phiên bản

nâng cấp của Win95 (từ phiên bản OEM-2.1) đã bắt đầu có tính năng hỗ trợ. Từ phiên
bản OSR-2.0 của Win95, sự hỗ trợ cho USB đã thể hiện từ chương trình cài đặt.
Trong PC, USB là một bus nối tiếp, được đưa ra sử dụng năm 1996, nhưng phải
đến giữa năm 1998 mới được phát triển rộng rãi. Hai phiên bản phổ biến của USB
được sử dụng là 1.0 và 2.0. Do loại 1.0 có tốc độ truyền thấp (max=12Mbps), nên
được thay thế bằng loại nó 2.0 (max=480Mbps). Bus USB liên quan chặt chẽ đến đặc
tính cắm là chạy ở các máy tính PC đời mới. Trong khi máy tính đang hoạt động, các
thiết bị USB có thể được đấu nối trực tiếp luôn với máy tính mà không cần phải
RESTART. Hệ thống tự nhận biết có thiết bị kết nối với máy tính và tự động tải
DRIVER thích hợp. Cổng USB có thể lấy điện áp một chiều 5V với dòng cực đại là
100mA.
Luận văn gồm 4 chương:
Chương 1: Giới thiệu tổng quan về bus nối tiếp đa năng USB.
Chương 2: Host USB: Phần cứng và phần mềm. Giới thiệu về đường dẫn cơ
bản và các mối quan hệ nội tại của phương thức truyền thông của USB.
Chương 3 Thiết bị USB. Chương này mô tả các tính năng và hoạt động phổ
biết ở lớp giữa của thiết bị USB. Các thuộc tính và hoạt động này được dùng bởi quá
trình phân chia chức năng đặc biệt cho thiết bị để giao tiếp thông qua giao diện bus và
cuối cùng là giao tiếp với máy chủ.


10

CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ USB
1.1. Những nét chung về Bus USB

USB là một bus nối tiếp, dữ liệu trên bus được truyền tương tự như cổng nối
tiếp, cụ thể là từng bit kế tiếp nhau. Một điều đáng chú ý là, dữ liệu được truyền trên
cùng một đường dẫn theo hai hướng, trong khi theo tiêu chuẩn RS-232 dữ liệu được
truyền trên hai đường dẫn khác nhau, mỗi đường chỉ theo một hướng. USB cho phép

đấu nối đến 127 thiết bị, cũng chính vì vậy mà được gọi là một bus. Mỗi thiết bị đấu
nối vào bus nhận được một địa chỉ và cũng chính qua địa chỉ này thiết bị có thể trao
đổi dữ liệu với PC cũng như các thiết bị khác.
Về mặt tốc độ, USB nhanh hơn RS-232 nhiều, dữ liệu có thể được truyền với
tôc độ đến 12Mbps trên các đường dẫn tín hiệu. Tất nhiên dải thông được phân chia
cho tất cả các thiết bị đấu nối với bus. Với USB-1.0, tốc độ lên trên 12Mbps/một kênh
con ( subchanel), 1,5Mbps cho các thiết bị có tốc độ thấp (chuột), còn USB-2.0 trên
480Mbps nhưng vẫn giữ tính tương thích với phiên bản 1.0.
USB có mối liên quan chặt chẽ với đặc tính "Cắm Là Chạy; Plug and Play" ở
các PC đời mới. Trong khi máy tính đang hoạt động, thiết bị có thể được đấu vào hoặc
tháo ra mà không cần cắt điện nguồn nuôi cho máy tính. Đặc tính này gọi là đấu/ngắt
nóng . Hệ thống nhận biết một USB mới được đấu vào và lập tức nạp phần mềm điều
khiển (tệp đệm) thích hợp.
Các đặc tính cơ bản của USB :
• Các cuộc truyền là đẳng thời (isochonous), có thể hiểu là truyền "liên tục", hỗ
trợ các tín hiệu video và sound. Với các cuộc truyền đẳng thời, các cuộc truyền và
nhận dữ liệu theo kiểu được đảm bảo và có thể đoán trước (predictable).
• USB cũng hỗ trợ các thiết bị không đẳng thời hay thiết bi có quyền ưu tiên cao
nhất, các thiết bị đẳng thời lẫn không đẳng thời có thể tồn tại cùng một thời điểm.
• Các thông số kỹ thuật cũng có thông số là Plug and Play, các cáp nối và cách
kết nối đều được tiêu chuẩn hoá rộng rãi trong công nghiệp.
• Các hub được xếp thành nhiều tầng (Multiple-tiered) với khả năng mở rộng
gần đến mức rất lớn (có thể đến 127 thiết bị vật lý), và các thao tác xảy ra đồng thời.
• Tốc độ truyền USB2.0: 1,5/12/480 Mbps (low/full/high), với các kích thước
gói khác nhau.
• Hỗ trợ nhiều ưu cầu dải thông thiết bị từ một vài Kbps đến 480 Mbps.
• Hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu của thiết bị trên một pham vi rộng các giá trị thông qua
việc điều tiết kích thước bộ đệm các gói dữ liệu và cơ chế tiềm ẩn (latency).
• Có khả năng cắm nóng (hot-plug), nghĩa là cho phép các thiết bị ngoại vi có
thể được đấu nối mà không cần phải cắt nguồn nuôi cho PC, có thể đấu/ngắt và thay

đổi lại cấu hình thiết bi ngoại vi một cách linh hoạt.


11

• Khả năng quản lý năng lượng được tăng cường với các chế độ "ngủ" và
"nằm_lì" trên pham vi hệ thống.
• Tự nhận dạng thiết bị ngoại vi, tự động vẽ bản đồ chức năng đối với phần
mềm điều khiển và cấu hình.
• Hỗ trợ cho các thiết bị ngoại vi khác nhau, với nhiều chức năng khác nhau.
Điều khiển luồng dữ liệu thông qua bộ đệm, thông qua giao thức được đặt sẵn bên
trong.
• Có cơ chế xử lý lỗi/hoàn trả lỗi.
• Hỗ trợ khả năng nhận dạng các thiết bị mắc lỗi.
• Giao thức đơn giản trong việc thực hiện và tích hợp. USB là cấu trúc bus cần
bằng. Trong quá trình hoạt động, máy chủ USB điều khiển dải thông của hệ thống.
Mỗi thiết bị được gán một địa chỉ mặc định khi thiết bi USB được cấp điện lần đầu
tiên hoặc được reset. Các hub và các thiết bị chức năng được gán một địa chỉ thiết bị
giả định duy nhất bởi phần mềm USB.

Khung 1ms
Hình 1.1: Ví dụ minh họa phân chia dải thông cho các thiết bị USB.
Một đặc điểm cơ bản khác của USB là điện áp nguồn nuôi (+5V) có thể nhận được từ
bus. Các thiết bị có công suất tiêu thu nhỏ có thể sử dụng trực tiếp nguồn trên bus (ví
dụ: USB flash disk, iPod,…). Đối với những thiết bị công suất lớn hơn (như máy
Scan…) giao tiếp với PC qua USB thì nên có nguồn nuôi riêng, nếu là loại có nguồn
nuôi lấy trực tiếp từ cổng USB thì phải cân nhắc kỹ trước khi sử dụng, liệu công suất
bộ nguồn PC có đủ cung cấp, và dòng ra cho phép của cổng USB trên mainboard

12

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Nguyễn Mạnh Giang (2006), Kỹ thuật ghép nối máy vi tính, tr. 90-96, NXB
Giáo dục, Hà Nội.
2. Ngô Diên Tập (2003), Kỹ thuật vi điều khiển với AVR, tr. 382-388, NXB
Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
Tiếng Anh
3. Compaq Hewlett-Packard Intel Lucent Microsoft NEC Philips (2007),
Universal Serial Bus Specification, pp. 239-296.
4. Janet L. Axelson (2005), USB complate: Everything You Need to Develop
USB Peripherals, Third Edition, , Lakeview Research LLC, Madison, WI 53704
5. Microchip Technology Inc (2007), PIC18F2455/2550/4455/4550 Data Sheet,
/>6. OLIMEX Ltd (2007), "PIC-USB-4550 DEVELOPMENT PROTOTYPE
BOARD FOR PIC18F4550",
http:// www.optimal-microsystems.com/store/pdf/PIC/PIC-USB-4550.pdf,
Tháng 1 năm 2007