اقرأ في هذا المقال
- ما هي واجهة HSIC
- أسباب استخدام HSIC
- خصائص HSIC
- الفرق بين HSIC وUSB
- ميزات HSIC مع USB
- 3- واجهة التطبيق أو المنطق
في واجهة (HSIC) يتم إرسال جميع المعلومات عبر خط بيانات واحد بينما تشير الإشارة القوية إلى وقت أخذ عينات إشارة البيانات المستلمة، وعلاوة على ذلك تستخدم (HSIC) إشارات معدل البيانات المزدوجة، حيث يتم أخذ عينات من البيانات عند كل من الحواف الصاعدة والهابطة للإشارة القوية، كما تتأرجح الإشارة القوية بتردد (240 ميجاهرتز) وهذا يعطي معدل بيانات إجمالي (480 ميجابت في الثانية).
ما هي واجهة HSIC
واجهة (HSIC): هو معيار صناعي للتوصيل البيني لشريحة (USB) إلى رقاقة مع واجهة تسلسلية متزامنة لمصدر ثنائي الإشارة أي قوية وبيانات باستخدام إشارة (DDR) بحوالي (240 ميجاهرتز)؛ لتوفير سرعة عالية فقط بيانات (480 ميجابت في الثانية معدل)، ولا يتم دعم الكابلات أو الموصلات الخارجية والتوصيل السريع ولا توجد أيضاً أجهزة إرسال واستقبال تناظرية، وبالتالي تقلل من التعقيد والتكلفة واستهلاك الطاقة ومخاطر التصنيع.
يمكن تحقيق طاقة منخفضة مع مستويات إشارات (1.2 فولت LVCMOS) بدلاً من متطلبات الإشارة (3.3 فولت) في (HSIC) وكل من البيانات والقوية ثنائية الاتجاه باستخدام ترميز (NRZI)، بالإضافة إلى ذلك تعمل واجهة (HSIC) دائماً بسرعة عالية تصل إلى (480 ميجابت في الثانية)، ومن ثم لا حاجة لبروتوكول غرد عالي السرعة أثناء العد، وإنّ (HSIC USB) متوافق تمامًا مع حزم برامج (USB) الحالية ويوفر جميع احتياجات نقل البيانات من خلال مكدس برامج (USB) واحد موحد.
- “USB” هي اختصار لـ “Universal Serial Bus”.
- “DDR” هي اختصار لـ “Double Data Rate”.
- “LVCMOS” هي اختصار لـ “Low-Voltage Complementary Metal Oxide Semiconductors”.
- “HSIC” هي اختصار لـ “High-Speed Inter-Chip”.
- “NRZI” هي اختصار لـ “non-return-to-zero”.
أسباب استخدام HSIC
- يحل (HSIC) محل (I2C).
- (I2C) ليست سريعة بما يكفي وتتطلب برامج تشغيل خاصة.
- يسمح (HSIC) بإعادة استخدام برنامج (USB).
- إعادة استخدام (PHY) أو تكييف تقنيات (PHY) الحالية.
ملاحظة:“I2C” هي اختصار لـ “Inter-Integrated Circuit” و”PHY” هي اختصار لـ “Physical Layer”.
خصائص HSIC
أصبح (HSIC) شائعاً نظرًا لفوائده مقارنة بـ (USB) القياسي لتطبيقات التوصيل الداخلي بين الشرائح، حيث أنّ واجهة (HSIC) عبارة عن إشارة ومصدر متزامنين يوفران بيانات (USB) عالية السرعة بسرعة (480 ميجابت في الثانية)، ونقل البيانات متوافق مع برنامج التشغيل المضيف بنسبة (100%)، كما أنّ السرعة الكاملة (FS) والسرعة المنخفضة (LS) غير مدعومين هنا، ولكن المحور المزود بـ (HSIC) يوفر الدعم لأوضاع (FS) و(LS).
تختلف واجهة (HSIC) في الطبقة المادية فقط مقارنة بـ (USB) القياسي التقليدي، بحيث تشمل الميزات الأخرى عدم وجود بروتوكول نقل ومصدر اتصال متزامن للبيانات التسلسلية ولا يدعم الإزالة الساخنة، حيث أنّ الواجهة متصلة دائمًا، وبروتوكول اتصال البيانات بين المضيف والجهاز عبر (HSIC) هو نفس واجهة (USB) القياسية.
الفرق بين HSIC وUSB
| الرقم | السمات | USB | HSIC |
| 1 | الشكل الكامل | Universal Serial Bus | High Speed Inter-Chip |
| 2 | معدل البيانات |
| (480 ميجابت في الثانية). |
| 3 | أقصى طول للكابل | 5 أمتار أي حوالي (480 ميجابت في الثانية) | 5 أمتار أي حوالي (480 ميجابت في الثانية) |
| 4 | الحجم | يؤدي وجود الواجهة الأمامية التناظرية إلى الحجم الكبير. | يؤدي غياب الواجهة الأمامية التناظرية إلى حجم أقل. |
| 5 | التكلفة | أكثر تكلفة مقارنة بجهاز (HSIC). | أرخص مقارنة بجهاز (USB) القياسي. |
| 6 | نوع الواجهة بين المضيف والطرفية | تناظري | رقمي |
| 7 | خطوط الواجهة | D+, D Line – | Strobe, Data |
| 8 | استهلاك التيار | يرسم (200 µA) على D + خلال (1.5 KOhm في الوضع المعلق) | لا يرسم أي تيار على القوية أو البيانات في الوضع المعلق |
| 9 | استهلاك الطاقة | أعلى مقارنة بإصدار (USB) المستند إلى (HSIC). | رسم أقل بنسبة (50%) مقارنة بـ (USB 2.0) القياسي. |
| 10 | أقصى انحراف مسموح به | وهي عبارة عن حوالي (100 ps في كابل). | تحدد المواصفات الكهربائية (HSIC) حوالي (15 ps). |
| 11 | مستوى إشارة الجهد | 5 فولت (Vcc) و(3.3 فولت) مستوى إشارة عالي، ويتم نقل التفاضل “1” عن طريق سحب:
| يستخدم (1.2 فولت) أي مستويات (LVCMOS) بدلاً من (3.3 فولت) لتطبيقات الطاقة المنخفضة. |
| 12 | طريقة التحقيق | من السهل مراقبة (USB) القياسي عن طريق وضع مسبار تفاضلي متصل بجهاز الذبذبات. |
|
| 13 | أخذ عينات البيانات أو المزامنة | يستخدم (USB) القياسي نمط المزامنة مع كل حزمة بيانات في البداية للسماح لساعة جهاز الاستقبال بالمزامنة مع مرحلة البيانات الواردة. | يستخدم (HSIC) خط ستروب لإخبار المتلقي بموعد أخذ عينات من البيانات الواردة. |
ميزات HSIC مع USB
1- الترتيب
- يتوفر خيار تكوين وحدة تحكم الجهاز الجديد لتمكين دعم (HSIC).
- يتم تنفيذ منطق (HSIC) من خلال بيان (ifdef).
- بالإضافة إلى ذلك سيتم التحكم في المنطق بواسطة دبوس حزام.
- يجب تكوين جهاز التحكم في الجهاز لدعم واجهة (UTMI PHY) أحادية الاتجاه.
ملاحظة:“UTMI” هي اختصار لـ “USB Transceiver Macrocell Interface”.
2- واجهة PHY محددة
- يتم استخدام واجهة (UTMI PHY) أحادية الاتجاه.
- عندما تتفاعل وحدة تحكم الجهاز مع (HSIC PHY)، فإنّ كل من وحدة التحكم في الجهاز و(PHY) يفهمان عدم المرور بخطوات تعداد الزقزقة، بل الانتقال إلى وضع الخمول عالي السرعة مباشرة.
3- واجهة التطبيق أو المنطق
- دبوس إدخال حزام جديد من التطبيق لتمكين أو تعطيل دعم (HSIC) إذا تم تكوين النواة بالفعل لدعم (HSIC) من خلال (coreConsultant) أو (RapidScript).
- لن يكون دبوس إدخال الحزام الجديد موجوداً إذا تم تكوين وحدة التحكم في الجهاز بحيث لا تدعم (HSIC).
4- تأثير الأجهزة
- ستتجاوز وحدة التحكم في الجهاز مرحلة تعداد (Chirp) في آلة الحالة (chirp_gen_state) للوحدة النمطية (udc20_speed_enum) إذا كانت ميزة (HSIC) مدعومة.
- سيحدث تجاوز مرحلة تعداد الزقزقة فقط إذا تم تمكين إشارة الشريط المرتبطة أيضًا.
- إذا لم يتم تمكين إشارة الشريط بعد فسوف يمر الأساس بآلية مصافحة الغرد العادية لدعم (PHY) غير (HSIC).
5- تأثير البرامج الثابتة
- لا حاجة لتغيير كبير.
- لم تعد هناك حاجة إلى دعم السرعة العالية التي تعود إلى وضع السرعة الكاملة عند التوصيل بمضيف (HSIC USB) أثناء التعداد؛ لأنّ التوصيل البيني لشريحة (HSIC) يدعم التشغيل عالي السرعة فقط.
- وبالتالي هناك حاجة إلى برنامج تشغيل جهاز عالي السرعة فقط.
6- التوافق
- تستخدم وحدة التحكم في الجهاز نفس واجهة (UTMI) للتواصل مع (HSIC PHY).
- نظراً لعدم وجود معيار محدد جيدًا على واجهة (UTMI) الخاصة بـ (HSIC) ولم نختبر وحدة التحكم في الجهاز مع غير (HSIC PHYs)، لا نضمن أنّ واجهة (UTMI) لوحدة تحكم الجهاز ستعمل بشكل جيد مع واجهة (HSIC) غير (PHYs).
يتميز معيار (HSIC) بمزايا مقارنة بـ (USB) في التطبيقات ذات الأسلاك الصلبة طالما تمت مراعاة إجراءات التوصيل والفصل الصحيحة، وهذه الإجراءات مهمة بشكل خاص عند استكشاف بعض المشكلات المتعلقة باتصال (HSIC) وإصلاحها.
