USB

Управление потреблением: приостановка, возобновление и удаленное пробуждение

Подробности

Родительская категория: USB

Категория: Физический интерфейс USB

USB имеет развитую систему управления энергопотреблением. Хост-компьютер может иметь собственную систему управления энергопотреблением (power management system), к которой логически подключается и одноименная система USB. Программное обеспечение USB взаимодействует с этой системой компьютера, поддерживая такие системные события, как приостановка (suspend) или возобновление (resume). Кроме того, устройства USB могут сами являться источниками событий, отрабатываемых системой управления энергопотреблением хоста.

Все устройства USB должны поддерживать режим приостановки (suspended mode), в котором средний потребляемый от шины ток не превышает 500 мкА. Мощным устройствам, которые могут инициировать удаленное пробуждение, позволительно в этом режиме потреблять до 2,5 мА. Устройство должно автоматически приостанавливаться при прекращении активности шины. Приостановка выполняется всегда по инициативе хоста и может быть как глобальной, так и селективной. Возобновление (resume) может происходить по разным причинам и сценариям.

Глобальная приостановка выполняется через корневой хаб — специальная управляющая команда запрещает ему транслировать весь нисходящий трафик, что и вызывает сигнализацию приостановки. Это заставит все устройства и хабы шины перейти в состояние приостановки. Возобновление после глобальной приостановки возможно несколькими путями:

• по инициативе хоста — командой к корневому хабу, что приведет к сигнализации возобновления для всех подключенных к нему сегментов;
• по инициативе устройства — удаленным пробуждением (remote wakeup). Сигнал возобновления может подать любое устройство, которому управляющим запросом разрешена миссия «будильника». Этот сигнал воспринимается портом хаба, к которому подключено устройство-«будильник», после чего посылается хабом во все разрешенные порты («отражаясь» и на порт-источник сигнала) и на восходящий порт. Распространяясь таким образом, сигнал возобновления дойдет и до корневого хаба, который еще 20 мс транслирует этот сигнал на нисходящие порты, после чего завершает сигнализацию возобновления посылкой сигнала LS-EOP;
• по событию порта хаба (подключению или отключению устройства), которому управляющим запросом разрешена генерация удаленного пробуждения;
• сбросом шины, вызывающим реконфигурирование всех устройств.

Селективная приостановка относится к сегменту шины или даже отдельному устройству. Для этого хабу, к которому подключен приостанавливаемый сегмент (устройство), подается управляющий запрос установки Set_Port_Suspend, что запретит нисходящую трансляцию для выбранного порта. Возобновление после селективной приостановки выполняется несколько иначе:

• по инициативе хоста — посылкой к хабу управляющего запроса отмены Port_Suspend. Это приведет к сигнализации возобновления на данный порт в течение 20 мс, завершающейся посылкой сигнала LS-EOP. После этого хаб возобновляет трансляцию нисходящего трафика на этот порт, а через 3 мс устанавливает в своем регистре состояния данного порта признак завершения процедуры возобновления. За это время подключенное устройство успеет засинхронизироваться с маркерами кадров;
• по инициативе устройства — удаленным пробуждением. Здесь хаб, который ввел приостановку, ведет себя иначе: он не распространяет сигнал возобновления на другие порты (там могут находиться активно работающие устройства и передаваться трафик). Восприняв сигнал возобновления, хаб сам его посылает в течение 20 мс на тот же порт, затем посылает в него сигнал LS-EOP и через 3 мс устанавливает признак завершения возобновления для этого порта (сбрасывает бит Port_Suspend);
• по событию порта хаба (подключению или отключению устройства), которому управляющим запросом разрешена генерация удаленного пробуждения;
• сбросом шины, вызывающим реконфигурацию всех устройств.

Если на селективно приостановленном порте хаба происходит событие подключения-отключения, то этот порт из состояния suspended перейдет в connected или disconnected в соответствии с состоянием текущего подключения.

За селективной приостановкой какого-то порта хаба может последовать и общая приостановка данного хаба (глобальная или тоже селективная). Это не помешает распространению сигнала удаленного пробуждения вверх. Когда до хаба сверху дойдет сигнал возобновления, состояние suspended его портов, селективно приостановленных, сохранится — хост должен будет снять приостановку соответствующими запросами. Удаленное пробуждение автоматически снимет состояние suspended с порта, на который оно пришло.

• < Назад