Le bus USB
par Stéphane GaudryPrésentation générale du bus USB
L'USB est né en 1995, et permet la connexion de nombreux périphériques
Le port USB (Universal Serial Bus) est basé sur une architecture série, mais beaucoup plus rapide que les ports série standards
Il fournit l'alimentation des périphériques par deux fils - masse(GND), et
alimentation(VBUS) -, les deux autres fils permettant le transfert de données à des vitesses, selon les types, de 12 Mbps et 1,5 Mbps
• 1 +5Vcc (VBUS)
• 2 data -
• 3 data +
• 4 GND
Plug and play
La présentation générale de l'USB nous informe que l'alimentation des périphériques est fournie par l'ordinateur, mais un autre élément qui plaide en sa faveur est la possibilité de branchement d'un nouveau périphérique "à chaud", c'est à dire sans devoir
redémarrer la machine
Lors du branchement d'un nouveau périphérique USB, une variation de tension sur les deux fils de données permet à l'ordinateur de détecter le branchement. Il envoie alors un signal d’initialisation au périphérique pendant 10 ms, avant de l'alimenter sur les deux autres fils
A ce moment, une procédure est déclenchée (procédure d'énumération), qui permet d'affecter une adresse au périphérique de la manière suivante :
• Au début, une adresse (0) est affectée temporairement au nouveau périphérique
• Tous les périphériques connectés sont interrogés pour connaître leur adresse
• Une adresse "définitive" libre est ensuite attribuée au nouveau périphérique
Le nouveau périphérique possède maintenant sa propre adresse, et peut communiquer ses caractéristiques à l'ordinateur qui pourra alors charger les pilotes adéquats
Nombre de périphériques
L'adresse du périphérique étant codée sur 7 bits, il existe 128 (27) possibilités. En réalité, nous disposons de 127 adresses, car l'adresse 0 est réservée à un nouveau périphérique
Topologie
Par topologie, nous entendons la structure de connexion des périphériques (la manière dont ils peuvent êtres connectés). Il est possible de connecter des périphériques USB selon une topologie en bus, ou une topologie en étoile. Dans le cas d'une topologie en étoile, un HUB (concentrateur) est alors utilisé, sur lequel les périphériques viennent se connecter. Le HUB USB peut être actif (il fournit l'énergie électrique) ou passif (il utilise l'énergie électrique de l'ordinateur)
Communications
Le principe de l'anneau à jeton (token-ring) est utilisé pour permettre aux différents périphériques USB de communiquer à tour de rôle
Connecteur USB (type A) (USB)
Schéma Brochage 1 +5V CC (VBUS) 2 data -
3 data + 4 GND
Connecteur USB (type B) (USB)
Schéma Brochage 1 +5V CC (VBUS) 2 data -
3 data + 4 GND
On-The-Go
Méthode de transmission de données par le bus USB (à l'origine basé sur les spécifications de l'USB 2.0) ne nécessitant pas de transiter par un ordinateur
On-The-Go nous permet par exemple, de connecter directement un disque dur externe à notre téléphone mobile ou à notre appareil photo numérique pour décharger les photos qu'ils contiennent
