Usb k line адаптер штат: ШТАТ Адаптер USB-K-line | ООО ШТАТ

ШТАТ Адаптер USB-K-line

ШТАТ Адаптер USB-K-line

ШТАТ Адаптер USB-K-line

ШТАТ Адаптер USB-K-line служит для:

  • Обновление ПО бортовых компьютеров по K-line
  • Диагностика автомобилей по K-line
  • Смена прошивки ЭБУ автомобиля по K-line
  • На данный момент переходник используется для подключения к БК «Штат 110х4», «Штат 110х5», «Штат 110х6», «Штат 115х23», «Штат 115х24» и «Штат 115х42» со всеми типами индикаторов.

Со специальным переходником также подходит для любых компьютеров марки «Штат».

Драйвера и инструкции обновления ПО ШТАТ Адаптер USB-K-line
ЗАГРУЗЧИК Скачать
Драйвер для установки на ОС Windows 32 BitСкачайте драйвер, удалите из названия файла цифру 1 после «exe», затем сохраните. Это сделано для того, чтобы антивирус не воспринимал файл, как угрозу.
скачать
Драйвер для установки на ОС Windows 64 BitСкачайте драйвер, удалите из названия файла цифру 1 после «exe», затем сохраните. Это сделано для того, чтобы антивирус не воспринимал файл, как угрозу.скачать

ШТАТ Адаптер USB-K-line

ШТАТ Адаптер USB-K-line служит для:

  • Обновление ПО бортовых компьютеров по K-line
  • Диагностика автомобилей по K-line
  • Смена прошивки ЭБУ автомобиля по K-line
  • На данный момент переходник используется для подключения к БК «Штат 110х4», «Штат 110х5», «Штат 110х6», «Штат 115х23», «Штат 115х24» и «Штат 115х42» со всеми типами индикаторов.

Со специальным переходником также подходит для любых компьютеров марки «Штат».

Драйвера и инструкции обновления ПО ШТАТ Адаптер USB-K-line
ЗАГРУЗЧИК Скачать
Драйвер для установки на ОС Windows 32 BitСкачайте драйвер, удалите из названия файла цифру 1 после «exe», затем сохраните. Это сделано для того, чтобы антивирус не воспринимал файл, как угрозу.скачать
Драйвер для установки на ОС Windows 64 BitСкачайте драйвер, удалите из названия файла цифру 1 после «exe», затем сохраните. Это сделано для того, чтобы антивирус не воспринимал файл, как угрозу.скачать

Если у Вас возникли вопросы по данному товару, задавайте их через форму ниже.

 


БОРТОВЫЕ КОМПЬЮТЕРЫ | ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

« Назад


ШТАТ Адаптер USB-K-line

ШТАТ Адаптер USB-K-line служит для:
— Обновление ПО бортовых компьютеров по K-line
— Диагностика автомобилей по K-line
— Смена прошивки ЭБУ автомобиля по K-line

Паспорт на «ШТАТ Адаптер USB-K-line»

Таблица соответствия переходников Адаптера USB-K-line и БК

№ п/п

Переходник

Бортовой компьютер

1

USB-110/115

ШТАТ 110 Х-4 синий BLACK
ШТАТ 110 x4-M
ШТАТ 110 Х-5 синий BLACK
ШТАТ 110 x5-M
ШТАТ 110 Х-5 RGB BLACK
ШТАТ 110×5 RGB-M
ШТАТ 110 Х-6 RGB BLACK
ШТАТ 115 X-23 BLACK
ШТАТ 115 X-23 M
ШТАТ 115 X-24 BLACK
ШТАТ 115 X-24 M
ШТАТ 115 X-24 RGB BLACK
ШТАТ 115 X-24 RGB M
ШТАТ 115 X-42 синий BLACK
ШТАТ 115 X-42 M
ШТАТ 115 X-42 RGB BLACK
ШТАТ 115 X-42 RGB M
ШТАТ «Калина» X-5 Магнум

2

USB-118/2170

ШТАТ «Калина» X-5 М
ШТАТ «Калина» XD
ШТАТ 2107 X-4 МАГНУМ
ШТАТ 2107 X-5
ШТАТ «Газель» X-6 RGB
ШТАТ «Приора» X-5 синий
ШТАТ «Приора» X-6 RGB
ШТАТ «Приора» XD

3

USB-2170

ШТАТ «Приора» Матрикс
ШТАТ «Приора» Матрикс XD

4

USB-400

ШТАТ UniComp — 400
ШТАТ Unicomp — 401
ШТАТ Unicomp — 402
ШТАТ Unicomp — 403
ШТАТ Unicomp — 404
ШТАТ Unicomp — 405
ШТАТ Unicomp — 420
ШТАТ UniComp — 400L

5

USB-2123

ШТАТ «Шеви-Нива» «MATRIX»-3
ШТАТ «Шеви-Нива» «ЛЮКС»
ШТАТ «Шеви-Нива» Вектор

6

USB-01

ШТАТ Х-1 УН-М (ШТАТ Х1-М УНИВЕРСАЛ)
ШТАТ Х-1 Универсал

Драйвера к адаптеру USB-K-line для различных OS PC

Инструкция по обновлени ПО «ШТАТ Адаптер USB-K-line»

Прошивка USB_KLINE_NEW от 07/09/2012г.

Адаптер ШТАТ USB-K-line для диагностики и прошивки

Адаптер ШТАТ USB-K-line для подключения к бортовому компьютеру, диагностики и прошивки ЭБУ

На данный момент переходник используется для подключения к БК «Штат 110х4«, «Штат 110х5«, «Штат 110х6«, «Штат 115х23«, «Штат 115х24» и «Штат 115х42«, Штат Шеви МатриксШтат Шеви ВекторХ1 ГрантаПриора X1 универсалШтат Калина Х5МШтат Калина XD со всеми типами индикаторов

Таблица соответствия переходников Адаптера USB-K-line и БК

№ п/п

Переходник

Бортовой компьютер

1

 

USB-110/115

ШТАТ 110 Х-4 синий BLACK
ШТАТ 110 x4-M
ШТАТ 110 Х-5 синий BLACK
ШТАТ 110 x5-M
ШТАТ 110 Х-5 RGB BLACK
ШТАТ 110×5 RGB-M
ШТАТ 110 Х-6 RGB BLACK
ШТАТ 115 X-23 BLACK
ШТАТ 115 X-23 M
ШТАТ 115 X-24 BLACK
ШТАТ 115 X-24 M
ШТАТ 115 X-24 RGB BLACK
ШТАТ 115 X-24 RGB M
ШТАТ 115 X-42 синий BLACK
ШТАТ 115 X-42 M
ШТАТ 115 X-42 RGB BLACK
ШТАТ 115 X-42 RGB M
ШТАТ «Калина» X-5 Магнум

2

 

USB-118

ШТАТ «Калина» X-5 М

3

 

USB-2107/2170

ШТАТ 2107 X-4 МАГНУМ
ШТАТ 2107 X-5
ШТАТ «Газель» X-6 RGB
ШТАТ «Приора» X-5 синий
ШТАТ «Приора» X-6 RGB

4

 

USB-2170

ШТАТ Приора Матрикс

5

 

USB-400

ШТАТ UniComp — 400
ШТАТ Unicomp — 401
ШТАТ Unicomp — 402
ШТАТ Unicomp — 403
ШТАТ Unicomp — 404
ШТАТ Unicomp — 405
ШТАТ Unicomp — 420
ШТАТ UniComp — 400L

6

 

USB-2123

ШТАТ «Шеви-Нива» «MATRIX»-3
ШТАТ «Шеви-Нива» «ЛЮКС»
ШТАТ «Шеви-Нива» Вектор

7

 

USB-01

ШТАТ Х-1 УН-М (ШТАТ Х1-М УНИВЕРСАЛ)
ШТАТ Х-1 Универсал

8

 

USB-N1602

ШТАТ Daewoo Nexia N1602

Адаптер K-line (USB — OBD II)

△

▽

Артикул: 3009

Назначение

Адаптер K-line (USB-OBD II) предназначен для соединения интерфейса компьютера с интерфейсом автомобиля, для перевода сигналов идущих по K и L-линиям в формат USB (виртуальный COM порт).

Применение:

Применяется для диагностики и просмотра параметров двигателя в отечественных и импортных автомобилях, оснащенных двигателями управляемыми ЭБУ.

После того, как Вы подключите адаптер и запустите на ноутбуке диагностическое программное обеспечение, Вы сможете:

  • осуществлять более профессиональную диагностику двигателя:
  • считывать и удалять коды неисправностей
  • контролировать параметры работы систем двигателя и осуществлять мониторинг поездки:
    • обороты, температуру двигателя
    • напряжение бортовой сети
    • состояние датчиков
    • скорость (мгновенная, средняя)
    • расход топлива (мгновенный и средний)
    • время в пути
    • пройденное расстояние
    • и другие параметры
  • использовать весь объем других сервисных функций, например: прогрев двигателя, просушка свечей и т. д.

Дополнительная информация

2.12.00 — текущаяя версия поддержка — Windows 7, Windows Server 2008 R2 and Windows 8, 8.1
2.10.00 — поддерка прекращена — Windows XP, Windows Server 2003, Windows Vista, Windows Server 2008, Windows 7, Windows Server 2008 R2 and Windows 8/8.1
2.08.14 — поддерка прекращена — Millennium, Windows XP, Windows Server 2003, Windows Vista
1.09.06 — поддерка прекращена — Windows 98

последние версии драйверов под Windows и драйвера для других операционных систем

Характеристики

Штрих код:4607154780794
Артикул:3009
Модель:K-line
Бренд:ооо «НПП «Орион СПб»
Производитель:ООО «НПП «ОРИОН СПБ»
Тип подключения:проводное USB
Разъем подключения:колодка OBDII, напрямую к контактам
Интерпретация:виртуальный COM порт
Протоколы связи:OBDII (K, L линии)
Совместимость:Android, Linux, Windows
Размер:стандартный
Вес брутто:120 гр.
Гарантия:12 мес

Драйвер для k line адаптера — ЛИСЕУМ6

Программа для диагностики Китайских автомобилей Chery, Great Wall и других с помощью K-Line адаптера. 24 лютого 2011 року в головному читальному залі Наукової бібліотеки ЛНУ імені Івана Франка (вул. Драгоманова, 5) – у рамках святкових заходів із . . . Драйвер geforce 6200

Вы можете запустить диагностическую программу на Вашем П. К. и произвести все необходимые действия. Если же вы еще не успели приобрести адаптер, то вы можете обратиться к нам, в наш Интернет-магазин Итак, основной проблемой после покупки диагностического адаптера считается поиск программного обеспечения, которое подойдет для используемой Вами марки машины. Но так как у вас на К линии логический уровень 5 вольт, то данную схему нужно будет подрегулировать под это напряжение Собрал Вашу схему. Желательно даже большего номинала, чтобы не было влияния на сигнал к-линии. При непрохождении сигнала через любой элемент, проверяем правильность установки и работоспособность этого элемента. На сегодняшний момент, в наборе используется улучшенный вариант чипа FT232RL, который не требует кварца. А также рассчитана на диагностику автомобилей УАЗ и ГАЗ, двигатели которых оснащены электронной системой управления впрыска топлива с контроллерами ИКАС-5. Спасибо При сверлении — главное не спешить, а все аккуратно расставить — тогда лишних дыр не будет! Значит решил проблему так. Выбираете из списка адаптер который у Вас имеется после чего приступаем к выбору автомобиля. Индикатор VD3 загорается в процессе передачи данных от ЭБУ, VD2 при передаче к ЭБУ. Да и еще на у меня в авто на K линии не 12 а 5 В. В целом это виртуальный COM порт через USB Без него никак не получится. Уважаема администрация сайта! Работаю с Вашей продукцией уже более года, но есть одна маленькая проблемка. После установки драйвера подключаем шнур и убеждаемся в его работоспособности. OBD2 задейственны ножки 4, 7, 9, 13, 15, 16 Так Эти Узкоглазые Падонки Для своего внутреннего рынка делают своё Диаг Оборудования ! понятно. Далее с 4 вывода поступают на 11 вывод DA1, преобразуются в сигналы RS232 интерфейса и с 14 вывода DA1 поступают на контакт CTS XP1. Надо знать модель вашего ЭБУ в авто, а затем искать программку для диагностики данного ЭБУ. В настоящее время Tiggo Diag перекрывает потребности среднестатистического автомобилиста, который хочет быть в курсе технического состояния своего автомобиля или просто сбросить ошибку двигателя или устранить неполадку в работе автомобиля. В первом варианте светодиод будет всегда светиться пока адаптер подключен к диагностическому разъему.

А нужен провод от старого телефона, обычно для таких нужен драйвер буду искать что-то подобное, если не трудно подскажи с чего начать подготовку к сборке адаптера Первым делом надо найти провод нужный. Внимание! В случае если соединение с программой не удается и программа не может найти адаптер, необходимо удостовериться, что Вы выбрали верный порт для соединения в программе. После того, как Вы подключите адаптер и запустите на ноутбуке диагностическое программное обеспечение, Вы сможете: контролировать параметры работы систем двигателя и осуществлять мониторинг поездки: использовать весь объем других сервисных функцийПрограмма для диагностики китайских авт

Основой схемы адаптера являются две микросхемы: MAX232 (DA1) и MC33139 (DA2). МАХ232 и проверяем прохождение сигнала: (логическая «1» на выходе 12 MAX232) → (логическая «1» на входе 5 ЛН1) → (логический «0» на выходе 6 ЛН1) → (+12 В в k-line) → (логическая «1» на входе 1 ЛН1) → (логический «0» на выходе 2 ЛН1) → (логический «0» на входе 3 ЛН1) → (логическая «1» на выходе 4 ЛН1) → (логическая «1» на входе 11 MAX232) → (низкий уровень RS232, т. К линии висит 0, 8… к ЭБУ не подключается и сама не может определить тип эбу… на транзисторах bc547 при переделке по схеме, на К линию приходило 7, 4 вольта. У меня вот всё было под рукой и искать не пришлось, для меня это оказалось выгодным. Внимание, возможна временная недоступность телефона, в связи с работами на операторе связи с 6 июля по 8 июля. Самые простые схемы на COM, но в наше время это не удобно из-за отсутствия этого порта на ноутбуках. Вот думаю может нитак что-то спаял? эту программу (B&B COM test) в интернете нигде не нашел, другой не пробывал тестить. Пробовал проверять светодиодом- просто горит и все… может транзисторы не те? и вместо R 6 на 8, 4 поставил на 3, 8, других под рукой не было… в общем толи лыжи не те, … Может подскажешь что-нибудь умное! Что за такой дата кабель? попробуйте отдельно эту схему проверить подавая на TxD напряжение 0 или 3 вольта.

А нужен провод от старого телефона, обычно для таких нужен драйвер буду искать что-то подобное, если не трудно подскажи с чего начать подготовку к сборке адаптера Первым делом надо найти провод нужный. Бортовой компьютер, кроме функции удобного маршрутного компьютера играет роль диагностического тестера, сканера кодов ошибок с расшифровкой, термометра внешней температуры. Через разъем USB выполняется обмен данными с компьютером и питается напряжением 5 вольт часть схемы адаптера. B&B COM test проверяется, а к ЭБУ не подключается. J3 — к разьему авто, на рисунке представленны соответствия контактов DB-9 к разъёму OBD-II. Теперь Вы можете произвести работу с ошибками ЭБУ Вашего автомобиля, а именно расшифровать и сбросить их с помощью данной программы Осуществить сбор параметров работы Вашего автомобиля в режиме реального времени Надеемся Вам понравится работа с программой Tiggo Diag и она позволит Вам более тщательно отслеживать состояние работы Вашего автомобиля и устранять неполадки в работе двигателя и исполнительных механизмов

Драйвер для k line адаптера — По штат адаптер usb-k-line

Программы для компьютерной диагностики vag tool опять же предназначены для автомашин группы и используют протокол этой группы, системы которой работают в режиме оперативной передачи информации драйвер для k line адаптера . Отмыл плату от флюса спиртом (непомогло) и прошолся паяльником (без припоя есно) по ногам микросхемы. Делаем печатную плату, либо используем макетную плату, либо просто навесным монтажем (я выбрал последний). Установкой джампера в контактном поле XP3 выбирается напряжение подтяжки К линии

3em;»>(

5 или 12 вольт). При замыкании TxD и RxD -информация дублируется Ну если дублируется, значит всё верно определили. Да и еще на у меня в авто на K линии не 12 а 5 В. Бортовые компьютеры, бортовые компьютеры ваз, маршрутные компьютеры, диагностика автомобилей, бортовик, лучший бортовой компьютер, панель приборов, компьютер для ваз, ваз, диагностика ваз, запуск двигателя зимой, нужен бортовой компьютер Имеет антибликовое покрытие дисплея, стекло из высокопрочного пластика. Мотор-тестер считывает информацию с ЭБУ (электронного блока управления) автомобиля прямо через адаптер. Приобрел, собрал, работает))) Но есть минус: пришлось отдельно покупать USB шнур для принтера 20гр. DA1 является микросхемой стандартного интерфейса RS232 и может быть заменена на любую аналогичную микросхему.

Но по цене наверное сильно разницы не будет с уже готовым OBD диагностом щас только разобрал ltp переходник там схема на pl2305 будем искать распиновку может он подойдет Только смотрите, pl2305 это параллельный порт (LPT), а pl2303 это последовательный порт (COM). Выбираете из списка адаптер который у Вас имеется после чего приступаем к выбору автомобиля. На рынке в запорожье есть точка, где разъем с хвостом на 7

. Честно говоря я не интересовался темой прошивки и этим процессом. Скажем так, выбрать есть из чего и наряду с мотор-тестером и vagcom, присутствуют vag tool и uniscan. Подскажите пожалуйста, какой программой можно считать код ошибки и погасить ЧЕК. Пользуемся) Если хотите сделать индикацию работы диагностического кабеля, достаточно подпаять светодиод с резистором, согласно одному из вариантов указанных ниже. К линии висит 0, 8… к ЭБУ не подключается и сама не может определить тип эбу… на транзисторах bc547 при переделке по схеме, на К линию приходило 7, 4 вольта. После подключения к пк пишет что устройство не опознано

Адаптер k-line своими руками из usb дата-кабе драйвер для k line адаптера

Драйвер для k line адаптера: Оценка: 69 / 100 Всего: 23 оценок.

Amazon.com: OHP FTDI ft232rl OBD2 K Line Scanner для диагностики автомобилей BMW

Множество модификаций для изучения

Список возможностей:

Полная диагностика на дилерском уровне, считывание и сброс кода неисправности, сброс служебного света, автоматическая идентификация номера вашего автомобиля, шасси, ЭБУ и т. Д., Кодирование новой батареи для вашего BMW, код / ​​программные модули, принудительная регенерация DPF, чтение / очистка / сброс подушки безопасности Световые коды, считывание / очистка / сброс световых кодов ABS, применение обновлений прошивки и программного обеспечения к вашему BMW, считывание и сброс индикаторов управления двигателем (EML), диагностика отдельных модулей, принудительная регенерация DPF, тестирование Vanos, проверка датчика скорости вращения колеса ABS, реальный Диагностика времени и отображение данных, полная диагностика, проверка данных в реальном времени, создание планов испытаний для ремонта / обновлений / обновлений, синхронизация EWS DMW, программирование функций автомобиля (включая дооснащение элементов), кодирование функций автомобиля, информация монитора, память ключей и Функции индивидуальной настройки (освещение, функции комфорта и т. Д.), Согласование клавиш и программирование дистанционного управления, настройки сброса, индивидуальные значения, проверка давления в топливной рампе и многие другие функции

Безупречно работает с новейшими диагностическими программами BMW.

Этот пакет поставляется с компакт-диском, на котором содержатся установщики. Возможно, вам потребуется найти предпочтительное программное обеспечение, которое предложит вам лучшие варианты диагностики.Он также хорошо работает с EDIABAS, ISTA, INPA, Carly, NCS Expert, WinKFP, Navcoder и многими другими.

Драйверы должны быть готовы к автоматической загрузке, когда устройство подключено.

Работает с 32-битной и 64-битной Windows. Мы не рекомендуем использовать это с планшетом.

Кабель, который вам не нужно перемыкать.

Перед покупкой убедитесь, что 7-8 контактов совместимы с портом obd2 вашего автомобиля. Некоторые автомобили требуют 20-контактного адаптера. В этом случае вам может потребоваться совместимый адаптер для использования этого устройства.

Примечание. Недостаточно диагностических семинаров и руководств по использованию этого устройства. Мы рекомендуем вам обратиться к нам, если вам потребуется дополнительная информация или дополнительная помощь.

OHP K Line FTDI OBD2 USB-кабель для кодирования BMW в Windows — OHP Store

  • СДЕЛАЙТЕ ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ СКАНИРОВАНИЕ НА ВАШЕМ АВТОМОБИЛЕ BMW С ЛЕГКОСТЬЮ: диагностический инструмент OBD2, совместимый со всеми автомобилями BMW с 1996 по 2007 год, в которых используется оригинальный чип FTDI (FT232RL / RQ).
  • ИНТЕРФЕЙС K-LINE: Использует настоящую двойную K-линию с 7-8 перемычками.
  • РАЗРЕШАЕТ ДОСТУП К ВСЕМ МОДУЛЯМ АВТОМОБИЛЯ: Обеспечивает доступ ко всем автомобилям BMW с 1996 по 2007 год, которые работают с интерфейсом K-line.
  • USB ON-THE-GO (OTG): USB-устройство поддерживает OTG, что делает его совместимым со всеми устройствами Android. Адаптер USB OTG в комплект не входит.
  • СОВМЕСТИМО со ВСЕМ ДИАГНОСТИЧЕСКИМ ПРОГРАММНЫМ ОБЕСПЕЧЕНИЕМ BMW: Поддерживает все диагностические программы BMW (Windows и Android): INPA, ISTA, Rheingold, EDIABAS, NCS Expert, DIS, Progman, Carly для BMW и т. Д.

Ищете высококачественный кабель с микросхемой FTDI для связи и выполнения полной диагностики с вашим BMW?

OHP K Line FTDI OBD2 USB-кабель для кодирования BMW — это первоклассный диагностический инструмент, который может обслуживать ваш автомобиль BMW.Это автономный инструмент программирования, который автоматически подключается к вашему автомобилю и работает вместе с выбранным вами диагностическим программным обеспечением BMW. Это настоящая микросхема FTDI, которая не доставляет вам проблем с ошибками подключения и установкой драйверов. Это намного более безопасно и может использоваться профессионально для чтения и изменения кодов и функций, которые могут выполнять только автосалоны.

Наслаждайтесь свободой и персональным обслуживанием с внутренними утилитами вашего автомобиля.

Совместимость с транспортными средствами:

1-й серии — E81 до 03/2007

3-й серии — E36 с 1996 года, E46, E90 / E91 / E92 / E93 до 03/2007

5-я серия — E39, E60 / E61 до 03/2007

6-я серия — E63 / E64 до 03/2007

7-я серия — E38, E65 / E66 / E67 / E68 до 03/2007

X3 — E83 до 03/2007

X5 — E53, E70 до 03/2007

Z-серия — Z3: E36 / E37 / E38, Z4: E85 / E86 до 03/2007

Мотоциклы BMW

Множество модификаций для изучения

Список характеристик:

Полная диагностика на дилерском уровне, считывание и сброс кода неисправности, сброс служебного света, автоматическая идентификация номера вашего автомобиля, шасси, ЭБУ и т. Д., Кодирование новой батареи для вашего BMW, код / ​​программные модули, принудительная регенерация DPF, чтение / очистка / сброс воздуха Световые коды сумки, считывание / очистка / сброс световых кодов ABS, применение обновлений прошивки и программного обеспечения к вашему BMW, считывание и сброс индикаторов управления двигателем (EML), диагностика отдельных модулей, принудительная регенерация DPF, тестирование Vanos, проверка датчика скорости вращения колеса ABS, Диагностика в реальном времени и отображение данных, полная диагностика, проверка данных в реальном времени, создание планов испытаний для ремонта / обновлений / обновлений, синхронизация EWS DMW, программирование автомобиля

Безупречно работает с новейшими диагностическими программами BMW.

Этот пакет поставляется с компакт-диском, на котором содержатся установщики. Возможно, вам потребуется найти предпочтительное программное обеспечение, которое предложит вам лучшие варианты диагностики. Он также хорошо работает с EDIABAS, ISTA, INPA, Carly, NCS Expert, WinKFP, Navcoder и многими другими.

Драйверы должны быть готовы к автоматической загрузке при подключении устройства.

Работает с 32-битной и 64-битной Windows. Мы не рекомендуем использовать это с планшетом.

Кабель, который вам не нужно перемыкать.

Перед покупкой убедитесь, что контакты 7-8 совместимы с портом obd2 вашего автомобиля.Некоторые автомобили требуют 20-контактного адаптера. В этом случае вам может потребоваться совместимый адаптер для использования этого устройства.

Примечание. Недостаточно диагностических семинаров и руководств по использованию этого устройства. Мы рекомендуем вам обратиться к нам, если вам потребуется дополнительная информация или дополнительная помощь.

KKL OBD2 USB-кабель интерфейса с FTDI FT232RL

USB-интерфейс VAG KKL — это экономичный инструмент для диагностики и перепрограммирования, совместимый с протоколами связи ISO9141 и KWP2000, которые используются во многих транспортных средствах и мотоциклах, и совместим с широким спектром стороннего диагностического программного обеспечения.В наших высококачественных интерфейсах VAG KKL используется надежный и широко поддерживаемый чип FTDI FT232RL и имеет наибольшее количество внутренних контактов. Остерегайтесь других кабелей VAG, которые этого не делают!

Совместимое программное обеспечение:

  • VCDS-Lite для Volkswagen, Audi, SEAT, Skoda (см. Характеристики ниже)
  • TuneECU (Windows): для Ducati, Triumph, KTM, Aprilia Benelli, Moto Guzzi, Moto Morini
  • TuneECU (приложение для Android): для Ducati, Triumph, KTM, Aprilia Benelli, Moto Guzzi, Moto Morini
  • Multiecuscan (Windows): универсальный (см. Поддерживаемые автомобили на веб-сайте)
  • GuzziDiag
  • JPDiag
  • TunerPro
  • VW-Инструмент
  • AlfaDiag
  • www.obd-2.com
  • Автомобиль
  • BMW Cartune
  • APR Считыватель информации иммобилайзера
  • FreeDiag (на базе Linux)
  • REVO Lemmiwinks Тюнинг ЭБУ
  • И многое другое!

Характеристики:

  • Полностью поддерживает одиночные и двойные K-LINES
  • Использует высококачественный и надежный чипсет FTDI FT232RL
  • Совместимость со многими сторонними диагностическими программами
  • Совместимость с GuzziDiag, JPDiag и TuneECU для диагностики и переназначения ЭБУ
  • Включает наше простое руководство по установке драйверов
  • Совместимость с программным обеспечением VCDS-Lite для Windows XP 7 8 8.1 10 (32/64 бит)
  • Совместим с большинством моделей VW, Audi, SEAT и Skoda 1990-2004 годов, но НЕ РАБОТАЕТ с моделями, требующими прямого подключения CAN для диагностики
  • Чтение / удаление кодов неисправностей DTC, чтение модулей управления, модулей кода, адаптации

Подключенные контакты:

  • КОНТАКТ 2: SAE J1850 (ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ +)
  • КОНТАКТ 4: Земля шасси
  • КОНТАКТ 5: Сигнальная земля
  • КОНТАКТ 7: K-LINE ISO9141
  • КОНТАКТ 10: SAE J1850 (ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ -)
  • КОНТАКТ 15: L-LINE (KWP2000)
  • PIN 16: Питание +12 В

Технические характеристики:

  • Интерфейс USB: 2.0
  • Диагностический интерфейс: OBDII 16 Pin
  • Напряжение: 12 В
  • Операционная система: Windows XP 7 8 8.1 10 32/64 бит

VCDS-Lite 1.2 Программное обеспечение:

Функции, доступные для VCDS-Lite (незарегистрированная бесплатная версия):

  • Информация о блоке управления
  • Считывание диагностических кодов неисправностей *
  • Очистить диагностические коды неисправностей
  • Контроллер закрытия
  • Кодовый модуль
  • Измерительные блоки (считывание различных данных модуля управления в реальном времени)
  • Регистрация данных *
  • Одиночные показания
  • Адаптации *
  • Вход в систему
  • Просмотр готовности
  • Поддержка двух линий K
  • Модуль управления Finder

* Ограничения бесплатной версии:

  • VCDS-Lite отобразит все номера диагностических кодов неисправностей, но может не предоставить информацию для всех диагностических кодов неисправностей
  • Стоп-кадр недоступен
  • Доступны адаптации первых 9 каналов адаптации
  • Функция сохранения адаптаций и справочные таблицы недоступны
  • Регистрация данных только для групп 001-025

Совместимые автомобили для программного обеспечения VCDS-Lite:

Совместим с большинством моделей VW, Audi, SEAT и Skoda 1990-2004 годов, но НЕ работает с моделями, требующими прямого подключения CAN для диагностики.

K + D-CAN OBD2 USB-кабель FTDI FT232RQ + переключатель + адаптер OTG

USB-кабель BMW K-Line + D-CAN OBD2 — незаменимый инструмент для любого энтузиаста BMW E-серии. Он позволяет выполнять полную диагностику и кодирование для широкого спектра моделей BMW и Mini 2001-2016 годов. Этот интерфейсный кабель может выполнять мощные функции для широкого спектра новых автомобилей BMW, таких как диагностика, адаптация, кодирование, флэш-данные и многое другое с помощью программного обеспечения INPA / EDIABAS / NCS или приложений Android с использованием прилагаемых адаптеров OTG для телефонов Micro USB и USB-C.Этот список относится только к интерфейсному кабелю. Никакого программного обеспечения в комплект не входит.

Характеристики

  • Интегрированный коммутатор для простого переключения между старой и новой моделями
  • Чтение и стирание кодов ошибок, адаптации, кодирование
  • Двойная поддержка K-Line
  • Поддержка высокоскоростных D-CAN и PT-CAN
  • Поддержка низкоскоростной PT-CAN
  • Определение напряжения аккумулятора и зажигания по линии управления
  • Загрузка и скачивание Flash-данных (требуется импорт дополнительных файлов Daten)
  • Управление вводом / выводом
  • Эмуляция режима CAN BUS
  • Подлинная микросхема FTDI FT232RQ
  • Поддерживает широкий спектр моделей BMW 2001-2016 гг.
  • Совместим с Windows XP 7 8 8.1 10 (32/64 бит)
  • Включает переходной кабель Micro USB — USB OTG для подключения к телефону Android и запуска совместимых приложений
  • Включает переходник с USB-C на Micro USB для телефонов, использующих соединение USB-C
  • Совместимость с мигалкой MHD для настройки ЭБУ двигателя BMW N54

Поддерживаемые модели BMW:

  • E38 7 серии
  • E39 5 серии
  • E46 3 серии
  • E52 Z8
  • E53 X5
  • E60 E61 E63 E64 E65 E66 E67 E68
  • E70 E71 E72 X5
  • E81 E82 1 Серия
  • E83 X3
  • E84 X1
  • E85 E86 Z4
  • E87 E88 1 серия
  • E89 Z4
  • E90 3 серии
  • E91 3 серии
  • E92 3 серии
  • E93 3 серии

Информация о положениях переключателя:

  • K-LINE (крайнее левое положение): 2001-2007 год
  • D-CAN (крайнее правое положение): 3/2007-2016

Поддерживает протоколы

  • Быстрая магистраль D-CAN и PT-CAN (500 кбит / с)
  • Медленный магистраль K-CAN (100 кбит / с)
  • Стандарт для протокола BMW (для интерфейса BMW OBD)

Что входит в комплект

  • BMW K + D-CAN USB-интерфейс с переключателем
  • Кабель-переходник с Micro USB на USB OTG
  • Адаптер USB-C — Micro USB

Начало работы с OBD-II — узнать.sparkfun.com

Добавлено в избранное Любимый 24

Введение

В конце концов, в своем путешествии в мир встроенной электроники вам захочется «взломать» автомобиль для передачи данных. Как и во многих других интегрированных системах, существует особый «язык» для общения с транспортными средствами. В этом учебном пособии дается базовое введение в спецификацию бортовой диагностики (OBD) , которую транспортные средства и другое промышленное оборудование используют для связи с внешним миром.

Хотите познакомиться с OBD-II?

Мы вас прикрыли!

SparkFun OBD-II UART

В наличии WIG-09555

Эта плата позволяет взаимодействовать с шиной OBD-II вашего автомобиля. Он предоставляет вам последовательный интерфейс с использованием команды ELM327 se…

10

Разъем OBD-II

Распродано DEV-09911

OBD-II обеспечивает доступ к многочисленным данным из блока управления двигателем и предлагает ценный источник информации при поиске и устранении неисправностей.

3 Предупреждение! Изменение вашей системы OBD-II до несертифицированного состояния считается федеральным правонарушением .Предоставленная информация предназначена только для чтения из спецификации OBD-II. Взламывайте на свой страх и риск!

Определение

Итак, что именно является по спецификации OBD, и почему нас это волнует? По данным сайта Агентства по охране окружающей среды:

Бортовая диагностика, или «OBD», — это компьютерная система, встроенная во все малотоннажные автомобили и грузовики 1996 года и позже, в соответствии с требованиями поправок к Закону о чистом воздухе 1990 года. некоторые из основных компонентов двигателя, включая те, которые отвечают за контроль выбросов.

Другими словами, OBD — это язык блока управления двигателем (ECU) , и он был разработан для борьбы с выбросами и отказами двигателя.

Спасти планету — это здорово (привет, граждане, ученые!), Но это также означает, что мы можем получить доступ к другим функциям автомобиля и собирать информацию с этих частей. Изучение того, как работать с этими протоколами, также означает, что вы можете определить, что означает индикатор неисправности (MIL) (также известный как индикатор проверки двигателя) на приборной панели, когда он сообщает вам о проблеме с двигателем.Если вы или ваш механик когда-либо читали коды неисправности (диагностические коды неисправностей) на вашем автомобиле, они используют OBD-II.

К сожалению, сами протоколы не доступны публично (если бы только у них был открытый исходный код!), Но мы попытались собрать и прояснить как можно больше.

Аппаратное обеспечение

Любой автомобиль, произведенный в 1996 году или позже, по закону должен иметь компьютерную систему OBD-II. Вы можете получить доступ к этой системе через разъем Data Link Connector (DLC) .Это 16-контактный разъем, который может сказать вам, с каким протоколом взаимодействует ваш автомобиль, в зависимости от того, какие контакты в нем установлены.

Разъем канала передачи данных в Jeep Cherokee 1998 года, с маркированными контактами.

В автомобилях он будет расположен под приборной панелью, рядом с сиденьем водителя или рядом с пепельницей — в любом месте, доступном с водительского сиденья без использования инструментов для доступа к нему (т. Е. Вам не понадобится отверткой, чтобы снять панель, чтобы добраться до нее).

Терминология

Прежде чем мы зайдем слишком далеко, давайте удостоверимся, что мы понимаем все ключевые слова, используемые в этих протоколах.

Двигатель / Электронный блок управления (ЭБУ)

ЭБУ может относиться к отдельному модулю или к набору модулей. Это мозги автомобиля. Они контролируют и контролируют многие функции автомобиля. Они могут быть стандартными от производителя, перепрограммируемыми или иметь возможность последовательного подключения нескольких функций.Функции настройки на блоке управления двигателем могут позволить пользователю заставить двигатель работать на различных уровнях производительности и различных уровнях экономии. На новых автомобилях обычно используются микроконтроллеры.

Некоторые из наиболее распространенных типов ЭБУ включают:

  • Модуль управления двигателем (ЕСМ) — Он управляет исполнительными механизмами двигателя, влияя на такие вещи, как угол опережения зажигания, соотношение воздуха и топлива и обороты холостого хода.
  • Модуль управления автомобилем (VCM) — Другое имя модуля, который контролирует работу двигателя и транспортного средства.
  • Модуль управления трансмиссией (TCM) — управляет трансмиссией, включая такие параметры, как температура трансмиссионной жидкости, положение дроссельной заслонки и скорость вращения колес.
  • Модуль управления трансмиссией (PCM) — Обычно комбинация ECM и TCM. Это контролирует вашу трансмиссию.
  • Электронный модуль управления тормозом (EBCM) — Он контролирует и считывает данные из антиблокировочной тормозной системы (ABS).
  • Body Control Module (BCM) — Модуль, который управляет функциями кузова автомобиля, такими как электрические стеклоподъемники, сиденья с электроприводом и т. Д.

Диагностический код неисправности (DTC)

Эти коды используются для описания того, где возникает проблема с автомобилем, и определены SAE (вы можете найти здесь полную спецификацию за плату). Эти коды могут быть общими или уникальными для производителя транспортного средства.

Эти коды имеют следующий формат:

XXXXX

Вы можете найти неполные списки кодов неисправности здесь и здесь.

Идентификация параметров (PID)

Это реальная часть информации, которую вы можете извлечь из системы OBD-II.PID — это определения различных параметров, которые вам могут быть интересны. Они похожи на третью цифру в кодах неисправности.

Не все PID поддерживаются всеми протоколами, и для каждого производителя может быть несколько уникальных пользовательских PID. К сожалению, они также обычно не публикуются, поэтому вам может потребоваться много поисков и / или обратного проектирования, чтобы определить, к какой системе относится каждый PID.

Доступны разные режимы, и каждый режим имеет несколько вариантов PID, доступных в этом режиме.Для получения более общей информации по этому поводу посетите вики-страницу PID.

Контрольная лампа неисправности (MIL)

МИГ — это тот ужасный маленький огонек на приборной панели, который указывает на проблему с автомобилем. Есть несколько вариантов, но все они указывают на ошибку, обнаруженную протоколом OBD-II.

«Check-Engine-Light» от IFCAR — Собственная работа. Под лицензией Public Domain через Commons

Другая возможность, которую вы можете найти на своей приборной панели, включает эту опцию:

«Motorkontrollleuchte» от Benutzer: chris828 — собственная работа автора, загрузившего оригинал.Под лицензией Public Domain через Commons

Неважно, какой именно, это обычно не лучший свет, чтобы увидеть, если вы не хотите взломать!

Протоколы OBD-II

В соответствии со спецификацией OBD-II доступно пять различных протоколов связи. Как и многие другие вещи, производители склонны иметь свои предпочтения и думать, что их протокол является лучшим, отсюда и различия. Вот краткий обзор каждого и описание контактов, используемых в DLC для каждого.

SAE J1850 ШИМ

Это сигнал широтно-импульсной модуляции, который работает со скоростью 41,6 кбит / с. Этот протокол обычно используется на автомобилях Ford.

SAE J1850 PWM
Характеристика Описание
Шина + Штырь 2
ШИНА — Штифт 10
12V G 16 Контакты 4, 5
Состояние шины: Активно, когда BUS + вытягивается ВЫСОКИЙ, ШИНА — низкий уровень
Максимальное напряжение сигнала: 5 В
Минимальное напряжение сигнала: 0 В
Количество байтов: 12
Битовая синхронизация: Бит 1 — 8 мкс, бит 0 — 16 мкс, начало кадра — 48 мкс

SAE J1850 VPW

Это протокол переменной ширины импульса, который работает на 10.4 кбит / с. Автомобили GM обычно используют эту версию.

SAE J1850 VPW
Характеристика Описание
Шина + Контакт 2
12 В Контакт 16
Состояние GND 9 контактов 4 : Низкий уровень простоя шины
Максимальное напряжение сигнала: + 7 В
Напряжение сигнала принятия решения: +3.5V
Минимальное напряжение сигнала: 0V
Количество байтов: 12
Битовая синхронизация: ‘1 бит -Высокий 64 мкс, 0 бит-ВЫСОКИЙ 128 мкс, начало Рама — ВЫСОКАЯ 200 мкс

ISO 9141-2

Если у вас автомобиль Chrysler, европейский или азиатский автомобиль, это ваш протокол. Он работает на скорости 10,4 кбит / с и имеет асинхронную последовательную связь.

ISO 9141-2
Характеристика Описание
Линия K (двунаправленная) Штифт 7
Линия L (однонаправленная, опция) Штифт 1560 12 В Контакт 16
GND Контакты 4, 5
Состояние шины: K Линия простаивает ВЫСОКИЙ.Шина активна при движении на НИЗКОМ.
Максимальное напряжение сигнала: + 12 В
Минимальное напряжение сигнала: 0 В
Количество байтов: Сообщение: 260, Данные: 255
Битовая синхронизация: UART : 10400 бит / с, 8-N-1

ISO 14230 KWP2000

Это протокол ключевых слов 2000, еще один метод асинхронной последовательной связи, который также работает на скорости до 10,4 кбит / с.Это также используется на автомобилях Chrsyler, европейских или азиатских автомобилях.

ISO 14230 KWP2000

0 Pin 9010

Характеристика Описание
K Line (двунаправленный) Pin 7
L Line (однонаправленный, дополнительно) Pin 905 12 В 16
GND Контакты 4, 5
Состояние шины: Активен при низком уровне.
Максимальное напряжение сигнала: + 12 В
Минимальное напряжение сигнала: 0 В
Количество байтов: Данные: 255
Синхронизация битов: UART: 10400 -N-1

ISO 15765 CAN

Этот протокол обязателен для всех автомобилей, продаваемых в США с 2008 года и позже. Однако, если у вас есть европейский автомобиль 2003 года выпуска или позже, он может иметь CAN.Это двухпроводной метод связи и скорость передачи до 1 Мбит / с.

ISO 15765 CAN
Характеристика Описание
CAN HIGH (CAN H) Pin 6
CAN LOW (CAN L) Pin 14
Pin 16
GND Контакты 4, 5
Состояние шины: Активно, когда CANH установил высокий уровень, CANL потянул низкий уровень.Холостой ход при плавающих сигналах.
Напряжение сигнала CANH: + 3,5 В
Напряжение сигнала CANL: + 1,5 В
Максимальное напряжение сигнала: CANH = + 4,5 В, CANL = + 2,25 В
Минимальное напряжение сигнала: CANH = + 2,75 В, CANL = + 0,5 В
Количество байтов: L
Битовая синхронизация: 250 кбит / с или 500 кбит / с

Использование симулятора

Несмотря на то, что эти протоколы отлично подходят для сбора данных с вашего автомобиля, при создании прототипа может быть настоящей проблемой, когда вам придется сидеть с компьютером, различной электроникой и кабелями, проложенными повсюду в передней части вашего автомобиля.К счастью, существует множество симуляторов, которые позволяют создавать прототипы и тестировать системы OBD-II.

У нас есть несколько разных симуляторов, которые полезны для работы с этими протоколами. Мы обновим этот раздел, если / когда мы получим какие-либо дополнительные.

ECUsim 2000

Этот симулятор ECU разработан и изготовлен замечательными людьми из ScanTool. Вы можете просмотреть всю информацию о продукте на их странице продукта здесь.

Чтобы начать использовать этот симулятор, необходимо выполнить следующие подключения:

  1. Подключите кабель USB к симулятору и компьютеру. Установите необходимые драйверы.
  2. Подключите кабель OBD-II к симулятору.
  3. Отключите симулятор от входящего в комплект блока питания 12 В.
  4. Откройте последовательный терминал со скоростью 115200 бит / с, 8, N, 1 , подключившись к последовательному порту, на который настроен симулятор.
  5. Настройте симулятор на протокол, который вы хотите протестировать.
  6. Подключитесь к устройству ECU (плата OBD-II, щит CAN-Bus, Raspberry Pi и т. Д.).

Теперь вы можете использовать возможности симулятора, убедившись, что данные, передаваемые по шине, соответствуют тому, что получает ваш считыватель ECU, и наоборот.

Для настройки симулятора доступно несколько различных вариантов программирования. Ознакомьтесь с руководством по программированию для получения дополнительной информации. Текущая версия имеет прошивку, совместимую с несколькими различными протоколами OBD-II, которые будут различаться в зависимости от того, что вы заказываете.

Руководство по программированию также включает все команды, которые вы можете использовать для симулятора.

Например, если нам нужно определить, какой протокол в настоящее время установлен в нашем симуляторе, мы должны использовать команду SPI . В нашем терминале это будет выглядеть так:

Чтение настроек протокола ECUsim 2000.

Это показывает, что симулятор в настоящее время настроен на протокол ISO 15765-4 (также известный как CAN) с типом идентификатора 11 бит и работает со скоростью 500 кбит / с.

Если затем вам нужно отправить данные из симулятора на устройство, такое как SparkFun OBD-II UART Board или CAN-Bus Shield, для тестирования, вы можете использовать команду передачи SOMT

, . Например, если мы хотим отправить команду о том, что давление топлива в двигателе составляет 100 кПа, мы должны отправить SOMT , за которым следует идентификатор параметра (PID) для давления топлива, который равен 0A , и следовать ему с шестнадцатеричным значением для 100 ( 64 ) в данном случае.

Передача давления топлива через ECUsim 2000.

Если мы изначально оставим соединение «плавающим» (забыв затянуть анкерные винты на разъеме DB9) для имитации проблемы с подключением, мы получим сообщение CAN ERROR при первой отправке команды. В этом симуляторе это означает, что есть проблема между симулятором и нашим считывателем CAN. Однако, как только мы исправим соединение, симулятор сможет отправить данные и точно сказать нам, что он передал.Довольно аккуратно!

Ресурсы и дальнейшее развитие

Идем дальше

Теперь, когда у вас есть базовое представление о протоколах OBD-II и о том, как работать с различными доступными средствами связи, пришло время создать свой собственный проект!

Если у вас есть отзывы, перейдите в раздел комментариев или свяжитесь с нашей службой технической поддержки по адресу [email protected]

Дополнительные ресурсы

Ознакомьтесь с этими продуктами и проектами, чтобы получить больше вдохновения от OBD-II!

Фон USB — общая фаза

Содержание

Фон USB

История USB

Универсальная последовательная шина (USB) — это стандартный интерфейс для подключения периферийных устройств к главному компьютеру.Система USB была первоначально разработана группой компаний, включая Compaq, Digital Equipment, IBM, Intel, Microsoft и Northern Telecom, чтобы заменить существующую систему со смешанными разъемами на более простую архитектуру.

USB был разработан для замены множества кабелей и разъемов, необходимых для подключения периферийных устройств к главному компьютеру. Основная цель USB заключалась в том, чтобы сделать добавление периферийных устройств быстрым и легким. Все USB-устройства обладают общими ключевыми характеристиками, которые делают это возможным.Все USB-устройства самоидентифицируются на шине. Все устройства имеют возможность горячей замены, чтобы обеспечить настоящую возможность Plug’n’Play. Кроме того, некоторые устройства могут потреблять питание от USB, что устраняет необходимость в дополнительных адаптерах питания.

Для обеспечения максимальной совместимости стандарт USB определяет все аспекты системы USB от физического уровня (механического и электрического) до уровня программного обеспечения. Стандарт USB поддерживается и обеспечивается Форумом разработчиков USB (USB-IF).USB-устройства должны пройти проверку на соответствие USB-IF, чтобы считаться соответствующими и иметь возможность использовать логотип USB.

USB 1.0 был впервые представлен в 1996 году, но не получил широкого распространения до 1998 года с USB 1.1. В 2000 году был выпущен USB 2.0, который с тех пор стал де-факто стандартом для подключения устройств к компьютерам и другим устройствам. В 2008 году спецификация USB была расширена за счет USB 3.0, также известного как SuperSpeed ​​USB. USB 3.0 представляет собой существенное изменение в основных принципах работы USB.Чтобы упростить работу пользователя, USB 3.0 был разработан с учетом обратной совместимости plug-n-play с USB 2.0.

Спецификация

USB 3.0 включает ряд значительных изменений, в том числе:

  • Более высокая скорость передачи данных (до 5 Гбит / с)
  • Повышенная мощность шины и потребление тока
  • Улучшенное управление питанием
  • Полнодуплексная передача данных
  • Линия обучения и конечный автомат состояния (LTSSM)
  • Управляется прерыванием вместо опроса
  • Потоковый интерфейс для более эффективной передачи данных

С 2010 года стандарт USB определяет различные разновидности USB: низкоскоростной, полноскоростной, высокоскоростной и SuperSpeed.USB-IF также выпустил дополнительные спецификации, расширяющие возможности USB. Это On-The-Go (OTG) и Wireless USB. Подробную информацию об этих спецификациях можно найти на веб-сайте USB-IF, хотя это и выходит за рамки этого документа.

Обзор архитектуры

USB — это протокол последовательной шины на основе маркеров и расписания хоста. USB позволяет подключать до 127 устройств к одному хост-контроллеру USB. Главный компьютер может иметь несколько хост-контроллеров, что увеличивает максимальное количество USB-устройств, которые можно подключить к одному компьютеру.

Устройства можно подключать и отключать по желанию. Главный компьютер отвечает за установку и удаление драйверов для USB-устройств по мере необходимости.

Одна USB-система состоит из USB-хоста и одного или нескольких USB-устройств. В системе также может быть ноль или более концентраторов USB. USB-концентратор — это особый класс устройств. Концентратор позволяет подключать несколько нисходящих устройств к вышестоящему хосту или концентратору. Таким образом можно увеличить количество устройств, которые можно физически подключить к компьютеру.

USB-устройство — это периферийное устройство, которое подключается к главному компьютеру. Диапазон функциональных возможностей USB-устройств постоянно увеличивается. Устройство может поддерживать одну или несколько функций. Например, один многофункциональный принтер может предоставлять хосту несколько устройств, когда он подключен через USB. Он может представлять принтер, сканер, факс и т. Д.

Все устройства на одном USB должны совместно использовать полосу пропускания, доступную на шине.На главном ПК может быть несколько шин, каждая из которых будет иметь свою отдельную полосу пропускания. Чаще всего порты на большинстве материнских плат спарены, так что каждая шина имеет два нисходящих порта.

Рисунок 1 : Пример топологии шины USB.
USB может иметь только одно хост-устройство USB. Этот хост может поддерживать до 127 различных устройств на одном порту. Существует верхний предел в 7 уровней устройств, что означает, что в линию можно подключить не более 5 концентраторов.

USB имеет многоуровневую звездообразную топологию (рисунок 1). На корневом уровне находится USB-хост. Все устройства подключаются к хосту напрямую или через концентратор. Согласно спецификации USB, хост USB может поддерживать не более семи уровней.

Особая архитектура USB 2.0

Рисунок 2 : Широковещательная передача по USB
Хост USB 2.0 передает информацию всем находящимся ниже устройствам.Устройства с низкой и высокой скоростью будут видеть трафик только с соответствующей скоростью. Полноскоростные устройства могут видеть как свою скорость, так и низкоскоростной трафик.

USB 2.0 работает через систему однонаправленного вещания. Когда хост отправляет пакет, все нижестоящие устройства будут видеть этот трафик. Если хост желает связаться с определенным устройством, он должен включить адрес устройства в пакет токена. Восходящий трафик (ответ от устройств) виден только хосту или концентраторам, которые находятся непосредственно на обратном пути к хосту.

Однако есть несколько предостережений при работе с устройствами с разной скоростью. Низкоскоростные и высокоскоростные устройства изолированы от трафика на скоростях, отличных от их собственной. Они будут видеть только трафик с соответствующей скоростью. Ссылаясь на рисунок 2, это означает, что нисходящий трафик к устройству h2 будет восприниматься устройством h3 (и наоборот). Кроме того, нисходящий трафик к устройству L1 будет замечен L2 (и наоборот). Однако полноскоростные устройства могут видеть трафик с собственной скоростью, а также трафик с низкой скоростью, используя специальный режим сигнализации, названный низкой скоростью по сравнению с полной скоростью.Это означает, что нисходящий трафик к F1 будет виден F2 (и наоборот) со стандартной сигнализацией на полной скорости, а нисходящий трафик к L1 или L2 также будет виден как F1, так и F2 через специальную низкоскоростную передачу данных. сигнализация на полном ходу.

Особая архитектура USB 3.0

USB 3.0 знаменует собой существенное изменение существующей инфраструктуры USB и влияет на протокол почти на всех уровнях. Основные функции USB 3.0 будут кратко рассмотрены в этой статье.Для получения подробной информации обратитесь к спецификациям USB в USB-IF.

Физический интерфейс USB 3.0

Из-за ограничений дифференциальной передачи сигналов USB 2.0, физический интерфейс был модернизирован для поддержки передачи данных со скоростью 5 Гбит / с. В дополнение к обычным сигналам USB 2.0 кабели и разъемы USB 3.0 имеют две дополнительные пары дифференциальных сигналов: одну пару для передачи и одну пару для приема, как показано на рисунке 3.

Рисунок 3 : Кабель USB 3.0
Поперечное сечение кабеля USB 3.0. Изображение любезно предоставлено форумом разработчиков USB

Эти две дополнительные пары обеспечивают полнодуплексную связь через USB 3.0. Поскольку исходные линии USB 2.0 не изменились, связь USB 2.0 может происходить параллельно с USB 3.0.

USB 3.0 Питание

Многие ключевые изменения в USB 3.0 включают управление питанием и питанием USB-устройств.

Распределение питания USB 3.0

В USB 3.0 была увеличена мощность, доступная для устройств USB. Для ненастроенных устройств доступно питание 150 мА по сравнению с мощностью всего 100 мА в USB 2.0. 150 мА считается одной нагрузкой. Сконфигурированные устройства могут потреблять до 6 единичных нагрузок или 900 мА, что значительно выше 500 мА, доступного в USB 2.0. Дополнительная мощность позволяет питать от шины более широкий спектр устройств.

Управление питанием USB 3.0

USB 3.0 обеспечивает более совершенные средства управления питанием для более эффективного использования энергии и помогает снизить общее энергопотребление.

Управление питанием на уровне канала позволяет хосту или устройству инициировать переход в состояние питания более низкого уровня. Доступны три состояния с низким энергопотреблением, которые описаны в разделе 4.

В USB 3.0 больше нет периодического опроса устройств и пакеты больше не передаются по шине. Теперь устройства могут переходить в состояние низкого энергопотребления в режиме ожидания в USB 3.0, потому что им больше не нужно управлять приемом этих пакетов.

Уровни низкого энергопотребления настраиваются на уровне устройства и на уровне функций. Устройство может приостанавливать все или некоторые из этих функций, когда оно находится в режиме ожидания, тем самым снижая потребление энергии.

С помощью обмена сообщениями о допустимости задержки устройства могут сообщать хосту о допустимости задержки, что позволяет хост-системе переходить в режимы пониженного энергопотребления без отрицательного воздействия на USB-устройства на шине.

Физический уровень USB 3.0

В USB 3.0 физический уровень определяет электрические характеристики сигналов SuperSpeed ​​USB — способ скремблирования и кодирования информации, а также специальные последовательности сигналов, используемые другими уровнями.

Вот краткий обзор некоторых новых технологий, характерных для SuperSpeed ​​USB.

Окончание приемника

USB 3.0 завершают линию передачи, помещая небольшой резистор на землю. Передатчики будут проверять наличие этого согласующего резистора на приемнике, чтобы определить наличие приемника USB 3.0.

Скремблирование данных

На физическом уровне используется битовое скремблирование для уменьшения проблем с электрическими помехами на линиях. Однако передатчик может отключить эту функцию.

8b / 10b кодировка

Кодирование

8b / 10b преобразует 8-битные символы в 10-битные символы с целью сохранения низкого диспаратности при сохранении достаточного количества переходов по краям для восстановления тактовой частоты.

Неравенство поддерживается на низком уровне за счет использования преимущества увеличенного пространства номеров, которое может предложить 10b. Поскольку все значения 8b будут занимать только подмножество числового пространства 10b, можно использовать несколько символов 10b для кодирования одного значения 8b. Часто для кодирования значения 8b используются два разных символа 10b, где два символа 10b имеют разное количество единиц и нулей. Выбранный для отправки символ 10b минимизирует существующее несоответствие в строке с целью получения чистого распределения единиц и нулей 50/50.Например, если в строке есть текущая диспаратность +2 1 с, следующий символ в строке будет иметь битовый шаблон, в котором больше нулей.

Кроме того, увеличенное числовое пространство позволяет использовать определенные управляющие символы, называемые символами K, которые не отображаются ни на какое значение данных 8b. USB 3.0 использует эти управляющие символы для ряда целей, в том числе: кадрирование пакетов, уменьшение гибкости буфера и управление скремблером данных.

Учебные последовательности

Чтобы учесть различные характеристики сигнализации всех изготовленных передатчиков, кабелей и разъемов, приемники SuperSpeed ​​должны быть обучены при подключении к передатчику.Эта обучающая последовательность помогает настроить выравнивание, полярность и скремблер данных приемника, чтобы установить успешный канал связи.

Тактирование с расширенным спектром

SuperSpeed ​​USB использует для передачи сигналов синхронизацию с расширенным спектром. Преимущество этого состоит в том, что вместо того, чтобы излучать всю энергию в небольшой полосе частот на высоком уровне, часы с расширенным спектром распространяют свою энергию в немного большей полосе частот, что снижает пиковый уровень на любой конкретной частоте.Это сделано для соответствия нормам электромагнитной совместимости.

Низкочастотная периодическая сигнализация (LFPS)

Сигнал

LFPS — это боковая полоса связи, отправляемая по обычным линиям передачи данных SuperSpeed ​​на более низкой частоте (10–50 МГц вместо 5 Гбит / с). Эта боковая полоса помогает управлять инициированием сигнала и управлением низким энергопотреблением на шине на канале между двумя портами.

Эластичный буфер

USB 3.0 устройства не используют один и тот же источник синхронизации. Следовательно, они должны выдерживать небольшие отклонения между эталонными часами на передатчике и приемнике. Чтобы компенсировать такие различия, получатели реализуют буферы эластичности, которые добавляют или отбрасывают «фиктивные» данные, называемые упорядоченными наборами SKP, в зависимости от состояния буфера на момент получения упорядоченных наборов SKP.

Канальный уровень USB 3.0

Канальный уровень отвечает за установление и поддержание надежного канала между хостом и устройством.В этом слое есть несколько ключевых концепций:

Команды связи

Команды

Link используются для обеспечения успешной передачи пакета, управления потоком каналов и управления мощностью канала.

Линия обучения и конечный автомат (LTSSM)

LTSSM — это конечный автомат, который определяет возможность подключения и управление питанием канала.LTSSM состоит из 12 состояний: 4 рабочих состояния канала (U0, U1, U2, U3), 4 состояния инициализации и обучения канала (Rx.Detect, Polling, Recovery, Hot Reset), 2 состояния тестирования канала (Loopback и Compliance Mode), SS.Inactive (состояние ошибки связи, когда USB 3.0 не работает) и SS.Disabled (когда шина SuperSpeed ​​отключена и работает только как USB 2.0). На рисунке 4 показаны все состояния LTSSM и показано, как канал переходит между состояниями.

Рисунок 4 : Конечный автомат LTSSM
Конечный автомат обучения и состояния канала (LTSSM) является ядром USB 3.0 канальный уровень и определяет связность каналов, а также состояния и переходы состояний управления питанием каналов. Изображение любезно предоставлено форумом разработчиков USB

Чтобы устройство USB 3.0 перешло в рабочее состояние соединения U0, соединение должно быть обучено для синхронизации передатчика и приемника между хостом и устройством.

Ключевые состояния ссылки LTSSM:

Rx.Detect

Это начальное состояние включения, когда передатчик проверяет правильность завершения приемника, чтобы определить, присутствует ли его партнер SuperSpeed ​​на шине.При обнаружении прерывания можно начинать обучение связи.

Опрос

В состоянии опроса два партнера по каналу обучают канал для синхронизации обмена данными при подготовке к передаче данных.

U0

Это нормальное рабочее состояние, при котором включена сигнализация SuperSpeed ​​и передаются и принимаются пакеты 5 Гб.

У1, У2, У3

Это состояния с низким энергопотреблением, при которых не передаются пакеты 5 ГБ. U1, U2 и U3 имеют все более продолжительное время пробуждения в U0 и, таким образом, позволяют передатчикам переходить в более глубокий сон.

Уровень протокола USB 3.0

Уровень протокола USB 3.0 управляет потоком данных между устройствами и определяет, как используются различные структуры пакетов.

Теория операций

Это введение является общим обзором спецификации USB. Total Phase настоятельно рекомендует разработчикам обращаться к спецификации USB на веб-сайте USB-IF для получения подробной и актуальной информации.

Разъемы USB 2.0

Рисунок 5 : USB-кабель
USB-кабель имеет два разных типа разъемов: «A» и «B».Разъемы «A» подключаются к восходящему потоку к хосту, а разъемы «B» — к нисходящему к устройствам.

Кабели USB

имеют два разных типа разъемов: «A» и «B». Разъемы типа «A» подключаются к хосту или в восходящем направлении. Разъемы «B» подключаются к нисходящим устройствам, хотя многие устройства имеют невыпадающие кабели, что исключает необходимость в разъемах «B». Разъемы «A» и «B» определены в спецификации USB для предотвращения петель на шине. Это предотвращает подключение хоста к хосту или, наоборот, устройства к устройству.Это также помогает обеспечить многоуровневую звездообразную топологию шины. USB-концентраторы имеют один порт «B» и несколько портов «A», что дает понять, какой порт подключается к хосту, а какой — к нисходящим устройствам.

Спецификация USB была расширена за счет включения разъемов Mini-A и Mini-B для поддержки небольших USB-устройств. Спецификация USB On-The-Go (OTG) представила вилку Micro-A, вилку и розетку Micro-B, а также розетку Micro-AB для подключения устройств к устройствам. (Предыдущие вилка Mini-A и розетка Mini-AB устарели.)

Разъемы USB 3.0

Новые разъемы USB 3.0 служат двум целям. Во-первых, разъемы должны иметь возможность физического взаимодействия с сигналами USB 3.0, чтобы обеспечить возможность отправки и получения данных SuperSpeed ​​USB. Во-вторых, разъемы должны быть обратно совместимы с кабелями USB 2.0.

Рисунок 6 : USB 3.0 Разъем Standard-A
Штекер и розетка USB 3.0 Standard-A. Изображение любезно предоставлено форумом разработчиков USB

Разъем USB 3.0 Standard-A (рис. 6) по внешнему виду очень похож на разъем USB 2.0 Standard-A. Однако разъем и розетка USB 3.0 Standard-A имеют 5 дополнительных контактов: дифференциальную пару для передачи данных, дифференциальную пару для приема данных и сток. Вилки и розетки USB 3.0 Standard-A часто окрашены в синий цвет, чтобы отличить его от USB 2.0.

Разъем USB 3.0 Standard-A предназначен для подключения к розетке USB 2.0 или USB 3.0. Точно так же розетка USB 3.0 Standard-A предназначена для подключения как вилок USB 3.0, так и USB 2.0 Standard-A.

Рисунок 7 : Разъем USB 3.0 Standard-B
Штекер и розетка USB 3.0 Standard-B.Изображение любезно предоставлено форумом разработчиков USB

Разъем USB 3.0 Standard-B (рис. 7) аналогичен разъему USB 2.0 Standard-B, с дополнительной структурой в верхней части разъема для дополнительных контактов USB 3.0. Из-за отчетливого внешнего вида вилки и розетки USB 3.0 Standard-B они не нуждаются в цветовой кодировке, однако многие производители окрашивают их в синий цвет, чтобы они соответствовали разъемам Standard-A.

Учитывая новую геометрию, USB 3.0 Штекер Standard-B совместим только с гнездами USB 3.0 Standard-B. И наоборот, розетка USB 3.0 Standard-B может принимать штекер USB 2.0 или USB 3.0 Standard-B.

Рисунок 8 : Разъем USB 3.0 Powered-B
USB 3.0 включает вариант разъемов Standard-B, который имеет два дополнительных проводника для подачи питания на адаптеры USB.Изображение любезно предоставлено форумом разработчиков USB

Вариант Powered-B разъема Standard-B (рисунок 8) также определяется спецификацией USB 3.0. Разъем Powered-B имеет два дополнительных контакта для подачи питания на USB-адаптер без необходимости использования внешнего источника питания.

Рисунок 9 : USB 3.0 Разъем Micro-A
Вилка и розетка USB 3.0 Micro-A. Изображение любезно предоставлено форумом разработчиков USB

Рисунок 10 : Разъем USB 3.0 Micro-B
Вилка и розетка USB 3.0 Micro-B. Изображение любезно предоставлено форумом разработчиков USB

USB 3.0 также определяет разъемы Micro-A (Рисунок 9) и Micro-B (Рисунок 10). Учитывая небольшой размер исходных микроразъемов USB 2.0, невозможно было добавить сигналы USB 3.0 в том же форм-факторе. Микро-штекеры USB 3.0 не могут взаимодействовать с гнездами USB 2.0, но микро-штекеры USB 2.0 могут взаимодействовать с гнездами USB 3.0.

Сигнализация USB 2.0

Все USB-устройства подключаются четырехжильным USB-кабелем.Эти четыре линии — это V BUS , GND и витая пара: D + и D-. USB использует дифференциальную сигнализацию на двух линиях данных. Существует четыре возможных состояния цифровой линии, в которых может находиться шина: несимметричный ноль (SE0), несимметричный (SE1), J и K. Состояния несимметричной линии определяются одинаково независимо от скорости. Однако определения состояний линий J и K меняются в зависимости от скорости шины. Их определения описаны в таблице 1. Все данные передаются через состояния линий J и K.Состояние SE1 никогда не должно наблюдаться на шине, за исключением допусков во время переходов между другими состояниями линии.

Таблица 1 : Кодировки дифференциальных сигналов

D +

D-

Несимметричный ноль (SE0)

0

0

Несимметричный (SE1)

1

1

Низкоскоростной J

0

1

Тихоходная K

1

0

Высокая / Полная скорость J

1

0

Высокая / Полная скорость K

0

1

Фактические данные на шине кодируются через состояния линии с помощью цифрового сигнала с невозвратным обращением в ноль (NRZI).В кодировании NRZI цифровая 1 представлена ​​отсутствием изменений в состоянии линии, а цифровой 0 представлен как изменение состояния линии. Таким образом, каждый раз, когда передается 0, состояние линии будет изменяться с J на ​​K или наоборот. Однако, если отправляется 1, состояние линии останется прежним.

USB не имеет линии синхронизации между хостом и устройством. Однако приемник может повторно синхронизироваться всякий раз, когда на шине обнаруживается действительный переход. Это возможно при условии, что переход в состояние линии гарантирован в течение фиксированного периода времени, определяемого допустимым рассогласованием часов между приемником и передатчиком.Чтобы гарантировать, что переход будет виден на шине в течение требуемого времени, USB использует вставку битов. После 6 последовательных единиц в потоке данных (т. Е. Отсутствия переходов на линиях D + и D- в течение 6 тактовых периодов) вставляется 0 для принудительного перехода состояний линии. Это выполняется независимо от того, вызвал бы переход следующий бит или нет. Получатель, ожидая появления битов, автоматически удаляет 0 из потока данных.

USB 3.0 Сигнализация

Сигнализация USB 3.0 осуществляется двумя выделенными парами дифференциальных пар для передачи и приема. Из-за полнодуплексного характера шины USB 3.0 шина работает иначе, чем шина USB 2.0.

USB 3.0 продолжает использовать концепцию конечных точек, каналов и четырех основных типов передачи: управление, прерывание, групповое и изохронное. USB 3.0 по-прежнему использует транзакцию из трех частей: токен, данные и рукопожатие, но компоненты используются по-разному.В случае OUT токен теперь включен в пакет данных. В случае IN токен заменяется рукопожатием.

В уровень протокола USB 3.0 также внесен ряд значительных изменений, направленных на повышение эффективности передачи данных.

Одноадресная передача

Пакеты больше не передаются по шине USB, что позволяет снизить энергопотребление.В USB 2.0 пакеты передаются широковещательно, следовательно, каждое устройство должно декодировать пакет, чтобы определить, нужно ли ему отвечать. В USB 3.0 пакеты являются одноадресными, что означает, что пакеты отправляются по направленному пути между хостом и устройством, как указано в информации о маршрутизации в пакете.

Есть одно исключение: пакеты с изохронной временной меткой (ITP) транслируются по шине и предоставляют информацию о времени всем устройствам вместо пакетов начала кадра.

Асинхронные уведомления

Опрос устройств исключен в USB 3.0, чтобы снизить нагрузку на шину и обеспечить более низкое энергопотребление. Когда данные запрашиваются от устройства, и оно не может ответить, оно может отправить пакет Not Ready (NRDY). Когда устройство освободило свои ресурсы и может обслуживать запрос данных, оно выдает пакет Endpoint Ready (ERDY), информирующий хост, что он может отправить другой запрос данных.

Потоковая передача данных

Для повышения производительности передачи данных USB 3.0 вводит потоки для конечных точек массовой передачи. Потоки — это поддерживаемый протоколом метод мультиплексирования нескольких потоков данных через стандартный массовый канал.

Скорость автобуса

Скорость шины определяет скорость, с которой биты передаются по шине. В настоящее время существует четыре скорости, на которых работает проводной USB: низкая (1,5 Мбит / с), полная (12 Мбит / с), высокая (480 Мбит / с) и SuperSpeed ​​(5 Гбит / с).Чтобы определить скорость шины полноскоростного или низкоскоростного устройства, хост должен просто посмотреть на состояние ожидания шины. Полноскоростные устройства имеют подтягивающий резистор на линии D +, тогда как низкоскоростные устройства имеют подтягивающий резистор на линии D-. Следовательно, если линия D + в режиме ожидания высокий, то устанавливается соединение на полной скорости. Если на линии D высокий уровень в режиме ожидания, то действует низкоскоростное соединение. Полноскоростное устройство не обязательно должно работать на низкой скорости, и наоборот.Однако полноскоростной хост или концентратор должен поддерживать связь как с полноскоростными, так и с низкоскоростными устройствами.

С появлением высокоскоростного USB, высокоскоростные хосты и концентраторы должны иметь возможность связываться с устройствами любой скорости. Кроме того, высокоскоростные устройства должны иметь обратную совместимость для обмена данными на полной скорости с устаревшими хостами и концентраторами. Чтобы облегчить это, все высокоскоростные хосты и устройства изначально работают на полной скорости, и должно произойти высокоскоростное рукопожатие, прежде чем высокоскоростное устройство и высокоскоростной хост смогут начать работать на высокой скорости.Рукопожатие начинается, когда высокоскоростной хост видит подключенное полноскоростное устройство. Поскольку высокоскоростные устройства должны изначально работать на полной скорости при первом подключении, они должны подтянуть линию D + к высокому уровню, чтобы идентифицировать себя как полноскоростное устройство. Затем хост выполнит сброс на шине и будет ждать, чтобы увидеть, ответит ли устройство сигналом Chirp K, который идентифицирует устройство как способное к высокой скорости. Если хост не получает Chirp K, он выходит из последовательности высокоскоростного квитирования и продолжает нормальную работу на полной скорости.Однако, если хост получает Chirp K, он отвечает устройству чередующимися парами Chirp K и Chirp J, чтобы сообщить устройству, что хост поддерживает высокую скорость. Обнаружив эти чередующиеся пары, устройство переключается на высокоскоростной режим работы и отключает свой подтягивающий резистор на линии D +. Теперь высокоскоростное соединение установлено, и хост и устройство начинают обмениваться данными на высокой скорости. Более подробную информацию о высокоскоростном рукопожатии см. В спецификации USB.

Чтобы обеспечить высокую скорость передачи данных и избежать путаницы с приемопередатчиком, уровни передачи сигналов высокоскоростной связи намного ниже, чем у полноскоростных и низкоскоростных устройств.Устройства с полной и низкой скоростью работают с логическим высоким уровнем 3,3 В на линиях D + и D-. Для высокоскоростной работы уровни сигналов на линиях D + и D- снижаются до 400 мВ. Поскольку уровни высокоскоростной передачи сигналов настолько низки, полные и низкоскоростные трансиверы не способны распознавать высокоскоростной трафик.

Для согласования уровней и скоростей высокоскоростной передачи сигналов как в хостах, так и в устройствах используются согласующие резисторы. Кроме того, во время высокоскоростного рукопожатия устройство должно высвободить свой подтягивающий резистор на полной скорости.Но во время высокоскоростного рукопожатия часто хост активирует свои согласующие резисторы до того, как устройство отпускает свой подтягивающий резистор на полной скорости. В этих ситуациях хост может быть не в состоянии подтянуть линию D + ниже порогового уровня своих высокоскоростных приемников. Это может привести к тому, что хост увидит на линиях ложный Chirp J (получивший название Tiny J). Это артефакт на шине из-за эффекта делителя напряжения между подтягивающим резистором 1,5 кОм устройства и согласующим резистором 45 Ом хоста.Хосты и устройства должны быть устойчивы к этой ситуации. Как только устройство переключится на высокоскоростной режим работы, Tiny J больше не будет присутствовать, поскольку устройство освободит свой подтягивающий резистор.

В USB 3.0 отдельный канал SuperSpeed ​​USB сосуществует параллельно с обычной шиной USB 2.0. Важно отметить, что SuperSpeed ​​USB — это полнодуплексная шина, поэтому и хост, и устройство действуют как передатчик и приемник. Для связи через USB 3.0, каждый передатчик должен обнаружить завершение на стороне приемника. Если прерывание не обнаружено, хост переходит на USB 2.0. Если завершение обнаружено, начинается обучение связи, чтобы приемник мог синхронизироваться с передатчиком. Как только соединение установлено, оно переходит в U0, и можно начинать передачу данных.

Концевые точки и трубы

Конечная точка — это основная единица связи в USB.Все данные передаются по виртуальным каналам между хостом и этими конечными точками. Вся связь между USB-хостом и USB-устройством адресована определенной конечной точке на устройстве. Каждая конечная точка устройства является однонаправленным приемником или передатчиком данных; либо указан как отправитель, либо как получатель данных от хоста.

Канал представляет собой путь данных между хостом и устройством. Канал может быть однонаправленным (состоящим только из одной конечной точки) или двунаправленным (состоящим из двух конечных точек в противоположных направлениях).

Специальная труба — это труба управления по умолчанию. Он состоит из конечных точек ввода и вывода 0. Он требуется на всех устройствах и должен быть доступен сразу после включения устройства. Хост использует этот канал для идентификации устройства и его конечных точек, а также для настройки устройства.

Конечные точки не все одинаковы. Конечные точки указывают свои требования к пропускной способности и способ передачи данных. Для конечных точек существует четыре типа передачи:

Контроль

Непериодические переводы.Обычно используется для настройки устройства, команд и операций с состоянием.

Прерывание

Это транзакция, которая гарантированно произойдет в течение определенного интервала времени. Устройство укажет временной интервал, через который хост должен проверять устройство на наличие новых данных. Это используется устройствами ввода, такими как мыши и клавиатуры.

Изохронный

Периодическая и непрерывная передача срочных данных.Нет никакой проверки ошибок или повторной передачи данных, отправленных в этих пакетах. Это используется для устройств, которым необходимо зарезервировать полосу пропускания и иметь высокую устойчивость к ошибкам. Примеры включают мультимедийные устройства для аудио и видео.

навалом

Общая схема передачи больших объемов данных. Это для контекстов, где важнее, чтобы данные передавались без ошибок, чем чтобы данные приходили своевременно.Массовые переводы имеют самый низкий приоритет. Если автобус занят другими пересадками, эта транзакция может быть отложена. Данные гарантированно поступят без ошибок. Если в CRC обнаружена ошибка, данные будут переданы повторно. Примерами такого типа передачи являются файлы с запоминающего устройства или вывод со сканера.

Пакеты USB 2.0

Всем пакетам USB предшествует поле SYNC, а затем байт идентификатора пакета (PID).Пакеты завершаются концом пакета (EOP).

Поле SYNC, которое представляет собой последовательность пар KJ, за которыми следуют 2 K в линиях данных, служит маркером начала пакета (SOP) и используется для синхронизации приемопередатчика устройства с приемопередатчиком хоста. Это поле SYNC имеет длину 8 бит для полной / низкой скорости и 32 бита для высокой скорости.

Поле EOP меняется в зависимости от скорости шины. Для низко- или полноскоростных шин EOP состоит из SE0 для двух битовых времен.Для высокоскоростных шин, поскольку шина находится в состоянии SE0, когда она простаивает, для указания конца пакета используется другой метод. Для высокой скорости передатчик вызывает ошибку заполнения битов, чтобы указать конец пакета. Таким образом, если состояние линии перед EOP равно J, передатчик отправит 8 битов K. Исключением является высокоскоростной EOP SOF, и в этом случае длина высокоскоростного EOP увеличивается до 40 бит. Это сделано для обнаружения отключения шины.

PID — это первый байт достоверных данных, передаваемых по шине, и он кодирует тип пакета.За PID может следовать от 0 до 1026 байтов, в зависимости от типа пакета. Байт PID является самопроверяющимся; для того, чтобы PID был действительным, последние 4 бита должны быть дополнением до единицы к первым 4 битам. Если полученный PID не прошел проверку, оставшаяся часть пакета будет проигнорирована устройством USB.

Существует четыре типа PID, которые описаны в таблице 2.

Таблица 2 : Типы пакетов USB

Тип ПИД-регулятора

Имя PID

Описание

жетон

ВНЕ

Передача от хоста к устройству

В

Передача с устройства на хост

SOF

Маркер начала кадра

НАСТРАИВАТЬ

Передача управления от хоста к устройству

Данные

ДАННЫЕ0

Пакет данных

ДАННЫЕ1

Пакет данных

ДАННЫЕ2

Пакет высокоскоростных данных

MDATA

Пакет данных с разделением / высокой скоростью

Рукопожатие

ACK

Пакет данных получен без ошибок

НАК

Приемник не может принять данные или передатчик не может отправить данные

ЛАРЕК

Конечная точка остановлена ​​или запрос канала управления не поддерживается

NYET

Пока нет ответа

Особый

ПРЕД

Преамбула высокоскоростного концентратора для низкоскоростного трафика

ERR

Ошибка квитирования для разделенной транзакции

РАСКОЛОТЬ

Преамбула высокоскоростного концентратора для низко / полноскоростного трафика

ПИНГ

Жетон управления высокоскоростным потоком

EXT

Маркер расширения протокола

Формат пакетов IN, OUT и SETUP Token показан на рисунке 11.Формат пакета SOF показан на рисунке 12. Формат пакетов данных показан на рисунке 13. Наконец, формат пакетов подтверждения связи показан на рисунке 14.

Рисунок 11: Формат пакета токена

Рисунок 12 : Формат пакета начала кадра (SOF)

Рисунок 13 : Формат пакета данных

Рисунок 14 : Формат пакета подтверждения

Транзакции данных

Транзакции с данными происходят в три этапа: токен, данные и рукопожатие.

Рисунок 15 : Три фазы USB-передачи

Все коммуникации по USB управляются хостом. На этапе токена хост сгенерирует пакет токена, который будет адресовать определенную комбинацию устройство / конечная точка.Пакет Token может быть IN, OUT или SETUP.

В

Хост запрашивает данные у адресуемого разработчика / устройства.

ВНЕ

Хост отправляет данные адресованному dev / ep.

НАСТРАИВАТЬ

Хост передает управляющую информацию устройству.

В фазе данных передатчик отправит один пакет данных.Для запросов IN устройство может отправить пакет NAK или STALL во время фазы данных, чтобы указать, что оно не может обслуживать полученный токен.

Наконец, на этапе установления связи получатель может отправить ACK, NAK или STALL, указывающие на успех или неудачу транзакции.

Все описанные выше передачи следуют этой общей схеме, за исключением изохронной передачи. В этом случае фаза квитирования не происходит, потому что важнее передавать данные в потоковом режиме вовремя.Допустимо время от времени отбрасывать пакеты, и нет необходимости тратить время на попытки повторной передачи этих конкретных пакетов.

Передача управления

Передача управления — это группа транзакций, которые происходят в канале управления. Канал управления — единственный тип канала, которому разрешено использовать транзакции SETUP. Передача управления состоит как минимум из двух этапов, называемых этапом настройки и этапом состояния.Необязательно, передачи управления могут также включать этап данных.

Этап настройки всегда состоит из одной транзакции SETUP. Эта транзакция содержит 8 байтов данных, некоторые из которых определяют длину передачи управления и ее направление. Направление может быть либо от хоста к устройству, либо от устройства к хосту. Если длина не равна нулю, тогда передача управления будет иметь этап данных. Этап данных всегда состоит из транзакций IN или OUT в зависимости от направления передачи управления.Стадия данных никогда не будет смесью двух. Наконец, стадия состояния состоит из транзакции IN, если передача управления была от хоста к устройству или передача OUT была от устройства к хосту. Этап состояния может завершиться ACK, если функция завершилась успешно, или STALL, если функция имела ошибку. Также можно увидеть STALL транзакции на этапе данных, если устройство не может отправить или получить запрошенные данные.

транзакции опроса

Возможно, когда хост запрашивает данные или отправляет данные, устройство не сможет обработать запрос.Это могло произойти, если устройство не имеет новой информации для предоставления хосту или, возможно, слишком занято, чтобы отправлять / получать какие-либо данные. В этих ситуациях устройство будет NAK хосту. Если передача данных является контрольной или массовой передачей, хост повторит транзакцию. Однако, если это изохронная передача или передача с прерыванием, она не будет повторять транзакцию.

На полной или низкоскоростной шине, если транзакция повторяется, она повторяется полностью. Это верно независимо от направления передачи данных.Если хост запрашивает информацию, он будет продолжать отправлять токены IN, пока устройство не отправит данные. До тех пор устройство отвечает NAK, что приводит к множеству пар IN + NAK, которые обычно встречаются на шине. Это не имеет большого значения, поскольку токен IN составляет всего 3 байта, а NAK — всего 1 байт. Однако, если хост передает данные, есть вероятность более серьезных последствий. Например, если хост попытался отправить 64 байта данных на устройство, но устройство ответило NAK, хост повторит всю транзакцию данных.Это требует многократной отправки всей полезной нагрузки 64-байтовых данных до тех пор, пока устройство не ответит ACK. Это может привести к потере значительного количества пропускной способности. Именно по этой причине у высокоскоростных хостов есть дополнительная функция, когда устройство сигнализирует о невозможности принимать какие-либо данные.

Когда высокоскоростной хост получает NAK после передачи данных, вместо повторной передачи всей транзакции он просто отправляет 3-байтовый токен PING для опроса рассматриваемого устройства и конечной точки.(В качестве альтернативы, если устройство отвечает на OUT + DATA рукопожатием NYET, это означает, что устройство приняло данные в текущей транзакции, но не готово принять дополнительные данные, и хост должен выполнить эхо-запрос устройства перед передачей дополнительных данных. Хост будет продолжать пинговать устройство, пока оно не ответит ACK, который указывает хосту, что он готов к приему информации. В этот момент хост полностью передаст пакет.

Транзакции концентратора

Концентраторы

позволяют расширить количество возможных устройств, которые можно подключить к одному хосту.Есть два типа концентраторов, которые коммерчески доступны для проводного USB: полноскоростные концентраторы и высокоскоростные концентраторы. Оба типа концентраторов имеют механизмы для работы с устройствами ниже по потоку, скорость которых не соответствует их скорости.

Полноскоростные концентраторы могут передавать максимум со скоростью 12 Мбит / с. Это означает, что все высокоскоростные устройства, подключенные к полноскоростному концентратору, автоматически переходят на полноскоростные скорости передачи данных. С другой стороны, низкоскоростные устройства не обновляются до полной скорости передачи данных.Чтобы отправлять данные на низкоскоростные устройства, концентратор должен фактически передавать на эти устройства более медленные сигналы данных. Хост (или высокоскоростной концентратор) — это тот, который генерирует эти более медленные сигналы на полноскоростной шине. Обычно низкоскоростные порты концентратора работают тихо. Когда низкоскоростной пакет должен быть отправлен в нисходящем направлении, ему предшествует PRE PID. Это открывает низкоскоростные порты. Обратите внимание, что PRE отправляется с полной скоростью передачи данных, но следующая транзакция передается с низкой скоростью передачи данных.

Высокоскоростные концентраторы обмениваются данными только со скоростью 480 Мбит / с с высокоскоростным хостом. Они не понижают скорость соединения между хостом и концентратором до более медленных. Однако высокоскоростные концентраторы по-прежнему должны иметь дело с более медленными устройствами, находящимися ниже по потоку. В высокоскоростных концентраторах не используется тот же механизм, что и в полноскоростных. Если бы между хостом и интересующим концентратором использовались низкоскоростные или полные скорости передачи сигналов, то для других высокоскоростных устройств на шине потребовалась бы огромная стоимость полосы пропускания.Таким образом, для экономии полосы пропускания высокоскоростные хосты отправляют не токен PRE высокоскоростным концентраторам, а скорее токен SPLIT. Маркер SPLIT аналогичен PRE в том, что он указывает концентратору, что следующая транзакция предназначена для более медленного устройства, однако данные, следующие за SPLIT, передаются на концентратор на высоких скоростях передачи данных и не подавляют высокие скорости передачи данных. скоростной автобус.

Рисунок 16 : Разделение массовых транзакций
Когда полный / низкоскоростной USB-трафик отправляется через высокоскоростной USB-концентратор, транзакциям предшествует SPLIT-токен, позволяющий концентратору асинхронно обрабатывать полный / низкоскоростной трафик без блокирование другого высокоскоростного трафика от хоста.В этом примере массовые пакеты для полноскоростного устройства отправляются через высокоскоростной концентратор. Множественные транзакции CSPLIT + IN + NYET могут происходить на шине до тех пор, пока высокоскоростной концентратор не будет готов вернуть ДАННЫЕ от нижележащего полно- / низкоскоростного устройства.

Хотя все транзакции SPLIT имеют один и тот же PID, существует два общих типа SPLIT: начальные SPLIT (SSPLIT) и полные SPLIT (CSPLIT). SSPLIT используются только в первый раз, когда хост желает отправить данную транзакцию устройству.После этого он опрашивает концентратор на предмет ответа устройства с помощью CSPLIT. Концентратор может много раз отвечать NYET, прежде чем передать хосту ответ устройства. Как только эта транзакция будет завершена, она начнет следующую транзакцию концентратора с SSPLIT. На рисунке 16 показан пример транзакции концентратора.

Транзакции начала кадра

Транзакции начала кадра (SOF) выдаются хостом через точно определенные интервалы времени.Эти токены не вызывают ответа какого-либо устройства и могут использоваться устройствами по причинам времени. SOF предоставляет две части временной информации. Из-за точно рассчитанных интервалов SOF, когда устройство обнаруживает SOF, оно знает, что интервал времени прошел. Все SOF также включают номер кадра. Это 11-битное значение, которое увеличивается с каждым новым кадром.

SOF также используются для предотвращения перехода устройств в ждущий режим.Устройства переходят в режим ожидания, если они видят бездействующую шину в течение длительного периода времени. Предоставляя SOF, хост передает трафик на шину и не дает устройствам перейти в состояние ожидания.

Полноскоростные хосты будут отправлять 1 SOF каждую миллисекунду. Высокоскоростные хосты делят кадр на 8 микрофреймов и отправляют SOF в каждом микрофрейме (то есть каждые 125 микросекунд). Однако высокоскоростной концентратор будет увеличивать номер кадра только после прохождения всего кадра.Следовательно, высокоскоростной хост будет повторять один и тот же номер кадра 8 раз, прежде чем увеличивать его.

Низкоскоростным устройствам никогда не выдаются SOF, так как это потребует слишком большой полосы пропускания на уже более медленной шине. Вместо этого, чтобы не дать низкоскоростным устройствам переходить в режим ожидания, хосты каждую миллисекунду будут отправлять keep-alive. Эти сообщения поддержки активности представляют собой короткие события SE0 на шине, которые длятся приблизительно 1,33 микросекунды. Они не интерпретируются как действительные данные и не имеют связанного PID.

Транзакции с расширенными токенами

Новое приложение Link Power Management к спецификации USB 2.0 расширило количество PID за счет использования ранее зарезервированного PID, 0xF0. Расширенный формат токена — это двухфазная транзакция, которая начинается со стандартного пакета токена с EXT PID. За этим пакетом следует расширенный пакет токена, который принимает аналогичную форму.Он начинается с 8-битного SubPID и заканчивается 5-битным CRC, однако 11 оставшихся битов в середине будут иметь разное значение в зависимости от типа SubPID.

Рисунок 17 : Транзакция с расширенным токеном
В транзакции с расширенным токеном этап транзакции с токеном состоит из двух пакетов токенов.Первый пакет использует EXT PID. Содержимое второго пакета будет зависеть от конкретной спецификации SubPID. Последующие фазы данных и рукопожатия также будут зависеть от значения SubPID.

После этой фазы маркера устройство ответит соответствующими данными или квитированием, в зависимости от протокола, связанного с этим SubPID. В настоящее время единственный определенный SubPID предназначен для управления мощностью канала (LPM).Дополнительные сведения см. В приложении Link Power Management.

Пакеты USB 3.0

USB 3.0 поддерживает те же типы передачи данных: управление, прерывание, групповое и изохронное. Однако структура пакетов была изменена для поддержки новых функций USB 3.0.

USB 3.0 Общие структуры пакетов

Пакеты в USB 3.0 обычно бывают 3-х разных типов.

Заголовочный пакет

Заголовочные пакеты состоят из трех частей: кадрирования пакета заголовка, заголовка пакета и слова управления каналом. Обратите внимание, что «SHP» — это K-символ, который означает «пакет начального заголовка».»Заголовок защищен CRC-16, а управляющее слово ссылки защищено CRC-5.

Пакет полезной нагрузки данных

Пакеты полезной нагрузки данных отправляют данные приложения и защищены CRC-32. Обратите внимание, что «SDP» означает «полезная нагрузка начального пакета данных».

Пакет команд связи

Пакеты

Link Command используются для управления различными функциями, зависящими от канала, включая состояния низкого энергопотребления и управление потоком.Пакет команд ссылки обычно состоит из двух идентичных командных слов ссылки, где каждое командное слово связи защищено CRC-5. Обратите внимание, что «SLC» означает «команда запуска ссылки».

Пакеты управления каналом (LMP)

Link Management Packets (LMP) — это тип пакета заголовка, который используется для управления каналом между двумя портами (рисунок 18).Поскольку эти пакеты используются для управления одним каналом, они перемещаются только между двумя партнерами по каналу связи и поэтому не требуют адресной информации.

Рисунок 18 : Пакет управления каналом (LMP)
Пакеты управления каналом используются для управления каналом между двумя партнерами по каналу.Изображение любезно предоставлено форумом разработчиков USB.

Команды LMP для управления ссылкой перечислены ниже. Пожалуйста, обратитесь к спецификациям USB 3.0 для получения более подробной информации.

  • Установить функцию связи
  • U2 Тайм-аут бездействия
  • Тест устройства поставщика
  • Возможности порта
  • Конфигурация порта
  • Ответ конфигурации порта

пакетов транзакций (TP)

Transaction Packets (TP) — это тип пакета заголовка, используемый для сквозного управления потоком пакетов данных между хостом и устройством (рисунок 19).Поскольку эти пакеты могут проходить по нескольким каналам, каждый TP имеет строку маршрута, которая используется концентраторами для маршрутизации пакета непосредственно к намеченному устройству.

Рисунок 19 : Пакет транзакции (TP)
Пакеты транзакции используются для управления потоком пакетов между хостом и устройством.Изображение любезно предоставлено форумом разработчиков USB.

TP не содержат данных приложения и имеют несколько различных подтипов:

  • Подтверждение (ACK)
  • Не готов (NRDY)
  • Готовность конечной точки (ERDY)
  • СОСТОЯНИЕ
  • СТОЛ
  • Уведомление об устройстве (DEV_NOTIFICATION)
  • ПИНГ
  • PING_RESPONSE

Пакеты данных (DP)

Пакеты данных (DP) используются для передачи данных приложений и состоят из двух частей: заголовка пакета данных (DPH) и полезной нагрузки пакета данных (DPP) (рисунок 20).

Рисунок 20 : Пакет данных (DP)
Пакеты данных используются для передачи данных приложения между хостом и устройством. Пакет данных состоит из заголовка пакета данных (DPH) и полезной нагрузки пакета данных (DPP). Изображение любезно предоставлено форумом разработчиков USB.

Поскольку данные пересылаются между хостом и устройством, пакеты DP имеют строку маршрута, которая направляет их на предполагаемое устройство.

Изохронные пакеты временных меток (ITP)

изохронных пакетов временных меток (ITP) используются для отправки меток времени всем устройствам для синхронизации (рисунок 21).ITP — это единственные пакеты, которые хост передает всем активным устройствам. Поскольку этот пакет является широковещательным, он не требует строки маршрута.

Рисунок 21 : Пакет изохронной временной метки (LMP)
Пакеты управления каналом отправляют временные метки активным устройствам, которые используются для синхронизации.Изображение любезно предоставлено форумом разработчиков USB.

Только хостам разрешено отправлять ITP, и только если порт хоста уже находится в состоянии U0. От устройств не требуется отвечать на ITP.

Перечисление и дескрипторы

Когда устройство подключено к главному компьютеру, оно проходит процедуру перечисления.Это означает, что хост распознает присутствие устройства и присваивает ему уникальный 7-битный адрес устройства. Затем главный компьютер запрашивает у устройства его дескрипторы, которые содержат информацию о конкретном устройстве. Существуют различные типы дескрипторов, описанные ниже.

Рисунок 22 : Дескрипторы USB
Иерархия дескрипторов USB-устройства.У устройства есть единственный дескриптор устройства. Дескриптор устройства может иметь несколько дескрипторов конфигурации, но одновременно может быть активен только один. Дескриптор конфигурации может определять один или несколько дескрипторов интерфейса. Каждый из дескрипторов интерфейса может иметь одну или несколько альтернативных настроек, но одновременно может быть активна только одна настройка. Дескриптор интерфейса определяет одну или несколько конечных точек.

  • Дескриптор устройства : Каждое устройство USB может иметь только один дескриптор устройства.Этот дескриптор содержит информацию, которая применяется к устройству глобально, например серийный номер, идентификатор поставщика, идентификатор продукта и т. Д. Дескриптор устройства также содержит информацию о классе устройства. Главный компьютер может использовать эту информацию, чтобы определить, какой драйвер загрузить для устройства.

  • Дескриптор конфигурации : Дескриптор устройства может иметь один или несколько дескрипторов конфигурации.Каждый из этих дескрипторов определяет способ питания устройства (например, питание от шины или автономное питание), максимальное энергопотребление и какие интерфейсы доступны в данной конкретной настройке. Хост может выбрать, читать ли только дескриптор конфигурации или всю иерархию (конфигурацию, интерфейсы и альтернативные интерфейсы) сразу.

  • Дескриптор интерфейса : дескриптор конфигурации определяет один или несколько дескрипторов интерфейса.Каждый номер интерфейса может быть разделен на несколько альтернативных интерфейсов, которые помогают более точно изменять характеристики устройства. Главный компьютер выбирает конкретный альтернативный интерфейс в зависимости от того, к каким функциям он хочет получить доступ. Интерфейс также содержит информацию о классе, которую главный компьютер может использовать, чтобы определить, какой драйвер использовать.

  • Дескриптор конечной точки : дескриптор интерфейса определяет одну или несколько конечных точек.Дескриптор конечной точки является последним листом в иерархии конфигурации и определяет требования к полосе пропускания, тип передачи и направление передачи конечной точки. Для направления передачи конечная точка является либо источником (IN), либо приемником (OUT) USB-устройства.

  • Строковый дескриптор : Некоторые из дескрипторов конфигурации, упомянутых выше, могут включать в себя порядковый номер строкового дескриптора.Затем хост-компьютер может запросить строку в кодировке Unicode для указанного индекса. Это предоставляет хосту удобочитаемую информацию об устройстве, включая строки для названия производителя, названия продукта и серийного номера.

Класс устройства
USB-устройства

сильно различаются по функциям и требованиям к связи.Некоторые устройства являются одноцелевыми, например, мышь или клавиатура. Другие устройства могут иметь несколько функций, доступных через USB, например, принтер / сканер / факс.

Рабочая группа устройств USB-IF определяет небольшое количество классов устройств. Идея заключалась в том, чтобы упростить разработку программного обеспечения, указав минимальный набор функций и характеристик, который является общим для группы устройств и интерфейсов. Все устройства одного класса могут использовать один и тот же драйвер USB.Это значительно упрощает использование USB-устройств и избавляет конечного пользователя от времени и хлопот по установке драйвера для каждого отдельного USB-устройства, подключенного к их главному компьютеру.

Например, все устройства ввода, такие как мыши, клавиатуры и джойстики, являются частью класса HID (Human Interface Device). Другой пример — класс Mass Storage, который охватывает съемные жесткие диски и флеш-диски связки ключей. Все эти устройства используют один и тот же драйвер Mass Storage, что упрощает их использование.

Однако устройство не обязательно должно принадлежать к определенному классу устройств. В этих случаях USB-устройству потребуется собственный драйвер USB, который должен загрузить главный компьютер, чтобы функциональность стала доступной для хоста.

На ходу (OTG)

Дополнение OTG к USB 2.0 предоставляет методы для мобильных устройств для связи друг с другом, активного переключения роли хоста и устройства, а также запроса сеансов друг у друга при отключении питания USB.

Первоначальная роль хоста и устройства полностью определяется самим разъемом USB. Все периферийные устройства, поддерживающие OTG, будут иметь 5-контактную розетку Micro-AB, в которую можно установить вилку Micro-A или Micro-B. Если периферийное устройство получает разъем Micro-A, оно ведет себя как хост.Если он получает штекер Micro-B, он ведет себя как устройство. Однако могут быть определенные ситуации, когда периферийное устройство получило разъем Micro-B, но должно вести себя как хост. Вместо того, чтобы просить пользователя поменять ориентацию кабеля, два периферийных устройства имеют возможность поменять местами хост и устройство через протокол согласования хоста (HNP).

HNP начинается, когда A-устройство заканчивает использование шины, и останавливает все действия на шине.Устройство B обнаруживает это и отпускает свой подтягивающий резистор. Когда A-устройство обнаруживает SE0, оно реагирует, активируя подтягивание. Как только B-устройство обнаруживает это условие, B-устройство выполняет сброс и начинает стандартную USB-связь в качестве хоста.

В целях экономии энергии A-устройствам разрешено прекращать подачу питания на USB. Однако могут быть ситуации, когда B-устройство хочет использовать шину, а V BUS выключен.Именно по этой причине приложение OTG описывает метод, позволяющий B-устройству запрашивать сеанс у A-устройства. После успешного завершения протокола запроса сеанса (SRP) A-устройство подаст питание на шину и продолжит стандартные транзакции USB.

SRP разбита на два этапа. Из отключенного состояния B-устройство должно начать SRP, установив на одной из своих линий данных высокий уровень в течение достаточного времени. Это называется импульсным режимом линии передачи данных.Если A-устройство не отвечает на это, B-устройство будет управлять Шиной V BUS выше указанного порогового значения и отключать его, тем самым завершая импульсную передачу V BUS . Если A-устройство по-прежнему не начинает сеанс, B-устройство может снова запустить SRP при соблюдении правильных начальных условий.

Дополнительные сведения о OTG см. В приложении On-The-Go к спецификации USB 2.0 .

Список литературы

Чтение данных OBD2 без ELM327, часть 2 — K-Line — M0AGX

K-Line — еще один популярный стандарт интерфейса OBD2, который использовался в европейских автомобилях до того, как шина CAN стала обычным явлением.На этих линиях работают несколько физических вариантов (K-line, K + L, KKL) и немного разные протоколы (KWP2000 или Keyword Protocol и ISO 9141). По сути, все, что вам нужно, чтобы поговорить со старым автомобилем, — это микроконтроллер с UART и одним транзистором. 🙂


Это второй пост из серии про OBD2. Первый здесь.


K-line — это просто причудливое название однопроводного полудуплексного UART, работающего на скорости 10400 бод и использующего уровни напряжения 0 / 12В. «Высокий» уровень напряжения — это фактически напряжение аккумулятора (поэтому оно варьируется от 12 В до 14,4 В при работающем двигателе).Обычные UART используют уровни 0 / 3,3 В или 0/5 В, в то время как RS-232 использует + 12 / -12 В.

Физический интерфейс довольно прост — в основном вам нужно соединить линии RX и TX MCU с линией 12 В. Это справочная схема, взятая прямо из таблицы данных ELM327:

.

Прием от K-Line осуществляется с помощью простого делителя напряжения. Значения, возможно, придется немного изменить, если MCU использует 3,3 В. Предполагая, что напряжение K-Line может варьироваться от 12 В до 14,4 В, выход делителя не должен превышать напряжение питания микроконтроллера.

Передача также проста — просто NPN-транзистор в конфигурации с открытым коллектором с подтягивающим резистором. Единственная загвоздка здесь в том, что напряжение холостого хода UART логически высокое, что привело бы к логическому низкому напряжению на K-линии из-за транзистора. Решение состоит в том, чтобы включить инверсию TX в периферийном устройстве UART. Не все MCU это поддерживают. Например, Kinetis E и XMEGA могут инвертировать вывод TX, в то время как более старые AVR (например, ATmega328p) не могут. Конечно, вы можете использовать транзистор PNP или другой способ внешнего инвертирования логического уровня TX.

L-линия передается только со стороны MCU. Он используется для передачи 5-бодовой последовательности пробуждения (вместе с K-линией) в одном из старых протоколов. Только старые автомобили имеют L-образную линию.

Я собрал данные путем захвата сигналов с помощью логического анализатора между USB-кабелем без названия ELM327 и эмулятором OBD Freematics. Все коммуникации происходят на скорости 10400 бод (8N1), за исключением начальных импульсов или медленной инициализации. Каждый фрейм данных протокола заканчивается контрольной суммой. Контрольная сумма — это простая 8-битная сумма всех байтов, начальное значение — 0.Он передается как последний байт.

KWP2000 — быстрая инициализация

Быстрая инициализация начинается с 25 мс низкого и 25 мс высокого состояния K-Line (и, возможно, то же самое с L-Line, я не копался в официальных спецификациях, это, конечно, не повредит 🙂). Затем кадр 0xC1 0x33 0xF1 0x81 0x66 передается через UART в машину. Автомобиль отвечает 0x83 0xF1 0x11 0xC1 0x8F 0xEF 0xC4 (сумма всех полученных байтов, кроме последнего, должна быть 0xC4). Если автомобиль отвечает правильным фреймом (т. Е.действительный CRC) можно предположить, что инициализация прошла успешно (ответ может зависеть от автомобиля / года, но что касается базового OBD2 — все действительное означает хорошую инициализацию).

Если процедура завершилась неудачно (автомобиль не отвечает корректным кадром), то следует попытаться выполнить медленную процедуру инициализации по крайней мере через ~ 2,5 секунды!

Медленная инициализация

Для медленной инициализации лучше всего переключить линию TX на GPIO, потому что UART может не работать на скорости 5 бод, поэтому задержки с программным управлением более подходят.Последовательность начинается с минимума 200 мс, высокого / низкого / высокого / низкого уровня 400 мс, высокого значения 227 мс. Это также можно сделать с помощью L-Line (одновременно).

Автомобиль ответит 3 байтами, например: 0x55 0xEF 0x8F. В зависимости от значений протокол будет KWP2000 или ISO-9141. Первый байт всегда равен 0x55. Остальные байты называются соответственно KB1 и KB2.

Если оба KB1 и KB2 равны 0x08 0x08 или 0x94 0x94, то используется протокол ISO-9141, в противном случае — KWP2000.

После получения первого кадра от автомобиля в автомобиль должен быть отправлен инвертированный KB2.В этом примере (инвертированный 0x8F) это 0x70. Затем автомобиль ответит (однобайтный) своим адресом , инвертированным ЭБУ, который будет использоваться для всех будущих запросов.

Запрос PID — KWP2000

Кадр запроса: 0xC2 0xF1 .

Некоторые примеры (значения PID жирным шрифтом , запрос ELM 010C означает отправку именно этих символов + новая строка через последовательный терминал на USB-кабель OBD2):

  • Запрос ELM 010C (режим 01, PID 0x0C — RPM)
    • запрос: C2 33 F1 01 0C F3 (0x33 — адрес ЭБУ, режим 0x01, 0x0C PID, 0xF3 контрольная сумма)
    • ответ: 84 F1 11 41 0C 1F 40 32 (1F40 = 2000 об / мин, см. Формулу)
    • ответ: 84 F1 11 41 0C 1F 44 36 (1F44 = 2001 об / мин, см. Формулу)
  • ELM запрос 010D (режим 01, PID 0x0D — скорость км / ч)
    • запрос: C2 33 F1 01 0D F4
    • ответ: 83 F1 11 41 0D 64 37 (0x64 = 100 км / ч)
    • ответ: 83 F1 11 41 0D 38 0B (0x38 = 56 км / ч)
  • Запрос ELM 0100 (режим 01, PID 0x00 — доступный режим 01 PID)
    • запрос: C2 33 F1 01 00 E7
    • ответ: 86 F1 11 41 00 FF FF FF FF C5 (0xFFFFFFFF = все pid)
  • Запрос ELM 0902 (режим 09, PID 0x02 — получить VIN, этот запрос является особенным, поскольку ответ приходит в нескольких кадрах, результат — ASCII, заполненный нулями слева)
    • запрос: C2 33 F1 09 02 F1
    • ответ:
      87 F1 11 49 02 01 00 00 00 31 06
      87 F1 11 49 02 02 41 31 4A 43 D5
      87 F1 11 49 02 03 35 34 34 34 A8
      87 F1 11 49 02 04 52 37 32 35 C8
  • keepalive — я видел, что это отправляется ELM327 каждые 2 секунды (если не было отправлено никаких других запросов), но я думаю, что режим запроса 01 PID 0x00 также может быть хорошим keepalive.
    • запрос: C1 33 F1 3E 23
    • ответ: 81 F1 11 7E 01

Обратите внимание, что первый байт ответа содержит длину кадра. Он закодирован в 6 младших битах. Длина не включает байт начальной длины, 2 байта типа и байт контрольной суммы (поэтому вам придется добавить 4 к числу, чтобы получить полную длину кадра в байтах).

Запрос PID — ISO-9141

Это старый протокол. Основная проблема заключается в том, что длина ответа не передается, поэтому вам нужно либо иметь таблицу поиска всех возможных длин (т.е.Пары PID + длина) или получать побайтово, вычислять контрольную сумму на лету и обрабатывать, когда контрольная сумма действительна (плюс некоторая логика тайм-аута).

Примеры (значения PID выделены жирным шрифтом , ):

  • Запрос ELM 010C (режим 01, PID 0x0C — RPM)
    • запрос: 68 6A F1 01 0C D0
    • ответ: 48 6B 11 41 0C 1F 40 70
  • Запрос ELM 0100 (режим 01, PID 0x00 — доступный режим 01 PID)
    • запрос: 68 6A F1 01 00 C4
    • ответ: 48 6B 11 41 00 FF FF FF FF 01
  • ELM запрос 010D (режим 01, PID 0x0D — скорость км / ч)
    • запрос: 68 6A F1 01 0D D1
    • ответ: 48 6B 11 41 0D 00 12
  • Запрос ELM 0902 (режим 09, PID 0x02 — получить VIN, этот запрос является особенным, поскольку ответ приходит в нескольких кадрах, результат — ASCII, заполненный нулями слева)
    • запрос: 68 6A F1 09 02 CE
    • ответ:
      48 6B 11 49 02 01 00 00 00 31 41
      48 6B 11 49 02 02 41 31 4A 43 10
      48 6B 11 49 02 03 35 34 34 34 E3
      48 6B 11 49 02 04 52 37 32 35 03
      48 6B 11 49 02 05 32 33 36 37 E6
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

2019 © Все права защищены. Карта сайта