USBの要素技術


USBの規格はインテル、マイクロソフト、コンパックなどによって1998年に誕生した。その後 Windows 95 で搭載されたプラグアンドプレイとの連携により爆発的に普及した。プラグアンドプレイを実現したホットプラグイン以外に、USB の要件としては電源供給と互換性維持などが挙げられる。

USB の転送速度は Low Speed(最大1.5Mbps)、Full Speed(最大12Mbps)、High Speed(480Mbps)、Super Speed(最大5Gbps) モードがある。さらに同じモードでもデータフロータイプによって転送速度が異なる。USB にはデータフロータイプには Control Transfer, Bulk Transfer, Interrupt Transfer Isynchronous Transfer と呼ばれるタイプがあり、それぞれコンフィグ、プリンタ・メモリ、マウス・キーボード、カメラ・オーディオといった用途に使用されている。

USB のデータはフレームによって構成されており、さらにフレームはマイクロフレームによって構成されている。Low Speed / Full Speedモードでは1msごと、High Speedでは125μsごとに時分割し、データが格納されている。データ管理に使用されている時間の精度は非常に高く、誤差は非常に小さい。フレーム内のデータはUSBホストコントローラが管理している。

USB ホストコントローラは各デバイスを検出し、転送速度やデータフロータイプ、消費電力などの詳細情報を取得し、電源供給管理やホットプラグインの実現、フレーム・マイクロフレームの管理、エラーチェックなどを行う。このようにUSB ホストコントローラの役割は多岐にわたっており、非常に複雑な処理を行っている。

 

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