Teledyne LeCroy a développé six générations de son système de vérification de protocole USB leader de l'industrie depuis l'introduction de l'USB en 1995. Chaque génération successive de la famille d'analyseurs USB Teledyne LeCroy s'est appuyée sur les connaissances et l'expertise antérieures. Aujourd'hui, Teledyne LeCroy propose une large gamme de systèmes de test USB avec une fonctionnalité, une précision et une convivialité sans précédent. Le coût énorme de la découverte des problèmes après la sortie d'un produit dépasse de loin l'investissement dans les outils d'analyse USB standard de facto de Teledyne LeCroy. Leur utilisation améliore la vitesse et l'efficacité du débogage, des tests et de la vérification pour les fournisseurs de semi-conducteurs, d'appareils et de logiciels USB. Les analyseurs ou "renifleurs" de bus jouent également un rôle essentiel pour éviter des problèmes d'interopérabilité coûteux en permettant aux développeurs de vérifier la conformité à la spécification USB.
Conformément à la popularité croissante des médias numériques, l'USB-IF a annoncé l'USB 3.0 fin 2007 ciblant 10 fois la bande passante USB actuelle en utilisant deux paires différentielles haute vitesse supplémentaires pour le mode de transfert "SuperSpeed". La spécification USB 3.0 a été publiée fin 2008 et les produits commerciaux ont commencé à être commercialisés fin 2009. Teledyne LeCroy a été le pionnier du développement de systèmes de vérification pour cette nouvelle technologie. La seule entreprise qui offre une gamme complète de solutions de test USB 3.0 couvrant le test de l'émetteur au test de protocole, et chaque étape intermédiaire, Teledyne LeCroy aide les développeurs à atteindre leurs objectifs de performance, de qualité, de fiabilité et de délai de mise sur le marché pour la technologie SuperSpeed.
Présentation de la technologie USB :
USB, ou Universal Serial Bus, est une norme de connectivité qui permet de connecter des périphériques informatiques et des appareils électroniques grand public à un ordinateur sans reconfigurer le système ni ouvrir le boîtier de l'ordinateur pour installer des cartes d'interface. La spécification USB 1.0 a été introduite en janvier 1996. La spécification USB 1.0 d'origine avait un taux de transfert de données de 12 Mbit/s. La première version largement utilisée de l'USB était la 1.1, qui a été publiée en septembre 1998. Elle fournissait un débit de données de 12 Mbps pour des -les périphériques à faible vitesse tels que les lecteurs de disque et un débit inférieur de 1.5 Mbps pour les périphériques à faible bande passante tels que les manettes de jeu. La spécification USB 2.0 a été publiée en avril 2000 et a été ratifiée par l'USB-IF à la fin de 2001 pour développer un taux de transfert de données plus élevé, la spécification résultante atteignant 480 Mbit/s
L'USB fournit aujourd'hui une interface série rapide, bidirectionnelle et peu coûteuse qui offre une connectivité facile aux PC. Une caractéristique du fonctionnement USB a été la capacité pour l'hôte de reconnaître automatiquement les périphériques lorsqu'ils sont connectés et d'installer les pilotes appropriés. Avec des fonctionnalités telles que la rétrocompatibilité avec les appareils précédents et la "capacité de connexion à chaud", l'USB est devenue l'interface standard de facto pour divers périphériques grand public et PC. La norme USB autorise jusqu'à 127 appareils connectés à un système hôte. USB désigne une connectivité faible, complète et à haut débit entre des appareils compatibles avec la spécification 2.0. La plupart des appareils à pleine vitesse incluent des souris, des claviers, des imprimantes et des manettes de jeu à faible bande passante. L'utilisation de l'USB haut débit a explosé avec la croissance rapide des médias numériques sur le marché de l'électronique grand public, notamment les lecteurs multimédias, les appareils photo numériques, le stockage externe et les téléphones intelligents.
SuperSpeed USB est le désignateur des liaisons fonctionnant à la fréquence de 5 GHz et compatibles avec la spécification USB 3.0. SuperSpeed USB fournit une topologie de connexion hautes performances pour les applications qui utilisent des fichiers plus volumineux ou nécessitent une bande passante plus élevée. SuperSpeed USB est rétrocompatible avec USB 2.0, ce qui permet un processus de transition transparent pour l'utilisateur final. SuperSpeed USB offre aux fournisseurs d'images numériques et d'appareils multimédias une opportunité incontournable de migrer leurs conceptions vers une interface compatible USB 3.0 plus performante.
NEC/Renesas a été le premier fournisseur de puces à introduire des contrôleurs hôtes pour USB 3.0 (5/18/2009). Les premières cartes mères dotées de ports USB 3.0 d'Asus et Gigabyte ont suivi fin 2009. Au cours du premier semestre 2010, des dizaines d'appareils SuperSpeed ont commencé à être expédiés alors que les fournisseurs se précipitaient pour proposer des solutions utilisant la vitesse de signalisation de 5 Gbit/s de l'USB 3.0. Attendez-vous à une adoption massive dans les applications à haut débit fin 2010.
Pourquoi USB ?
Depuis son émergence en 1995 en tant qu'interface de connexion à faible coût pour claviers et souris, l'USB n'a cessé d'étendre sa présence dans l'informatique et l'électronique grand public pour devenir l'interconnexion périphérique la plus populaire de l'histoire. L'USB continue d'être dominant pour les raisons suivantes :
- Technologie mature et éprouvée
- Rétrocompatible et peu coûteux
- Fonctionnement plug-and-play facile
- Vitesses de transfert de données adaptées à une variété d'applications
Comme en témoigne la popularité de l'USB, plusieurs extensions de la technologie ont été introduites pour essayer de capitaliser sur sa base installée/popularité. Un exemple de cette extension, qui est prise en charge et approuvée par l'USB Implementers Forum (USB-IF), est USB On-The-Go (OTG). Conçu pour permettre aux appareils informatiques portables, tels que les téléphones portables et les appareils photo numériques, de se connecter à d'autres appareils USB en tant qu'hôte ou périphérique, OTG promet une interopérabilité améliorée pour un nombre énorme d'appareils compatibles USB.
En outre, il existe désormais des dizaines de classes de périphériques USB traitant de tout, des systèmes de soins de santé aux applications vidéo isochrones. Le stockage de masse reste l'une des applications USB les plus populaires car les consommateurs ont adopté tous les types de supports numériques. Le comité T10 a maintenant finalisé le protocole USB Attached SCSI (UAS) qui permet plusieurs améliorations significatives par rapport aux protocoles de stockage de masse hérités, notamment la mise en file d'attente des commandes et les E/S en continu. La nouvelle spécification de charge de la batterie est particulièrement intéressante. Elle fournit un mécanisme standard permettant aux appareils de tirer un courant supérieur à la spécification USB lorsqu'ils sont connectés à des chargeurs muraux ou à des contrôleurs hôtes à charge rapide. En plus de l'application traditionnelle d'échange de données, la spécification de charge de la batterie a consolidé le rôle dominant de l'USB en tant qu'interface de choix sur le marché de l'électronique portable.
Architecture USB
L'USB a été initialement introduit en tant qu'hôte à interconnexion périphérique dans le but de mettre la plupart de l'intelligence du côté hôte. La spécification OTG a ajouté une capacité peer-to-peer facultative aux appareils, mais son adoption était limitée à ce jour. Ainsi, la grande majorité des périphériques USB se répartissent généralement en 2 catégories :
- Hôtes
- PC, Mac et ordinateurs portables
- Périphériques
- Tous les appareils conçus pour se connecter à un hôte (exemples)
Le rôle du contrôleur hôte (plus le logiciel) est de fournir une vue uniforme des systèmes IO pour tous les logiciels d'application. Pour le sous-système USB IO en particulier, l'hôte gère l'attachement et le détachement dynamiques des périphériques. Il effectue automatiquement l'étape d'énumération d'initialisation du périphérique qui consiste à communiquer avec le périphérique pour découvrir l'identité d'un pilote de périphérique qu'il doit charger, s'il n'est pas déjà chargé. Il fournit également des informations sur le descripteur de périphérique que les pilotes peuvent utiliser pour activer des fonctionnalités spécifiques sur le périphérique. Les périphériques ajoutent des fonctionnalités au système hôte ou peuvent être un fonctionnement intégré autonome. Lorsqu'ils fonctionnent comme un périphérique USB, les périphériques agissent comme des esclaves qui obéissent à un protocole défini. Ils doivent réagir aux demandes envoyées par l'hébergeur. C'est en grande partie le rôle du logiciel PC de gérer l'alimentation de l'appareil sans intervention de l'utilisateur afin de minimiser la consommation d'énergie globale. La spécification USB 3.0 redéfinit la gestion de l'alimentation au niveau matériel avec plusieurs états d'alimentation conçus pour réduire la consommation d'énergie dans le système IO.
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