Что такое usb контроллер

USB контроллер — это компонент, обеспечивающий взаимодействие между устройствами и компьютером через универсальную последовательную шину (USB). В этой статье мы рассмотрим, что такое USB контроллер, его функции и типы, а также его роль в технологиях. Понимание работы USB контроллера поможет читателям осознать, как подключаются устройства, такие как флеш-накопители, клавиатуры и мыши, что может быть полезно при выборе оборудования и решении проблем с подключением.

USB-контроллер

USB-контроллер в системе персонального компьютера отвечает за взаимодействие с периферийными устройствами, подключенными к универсальной последовательной шине. Этот контроллер представляет собой интеллектуальное устройство, которое может взаимодействовать с оперативной памятью, минуя центральный процессор, благодаря функции прямого доступа к памяти.

Контроллер USB может быть интегрирован в системную логику или представлен в виде отдельного чипа, который может находиться как на материнской плате, так и на плате расширения. В зависимости от способа подключения, USB-контроллер может быть реализован для шины PCI или для PCI Express.

В спецификации USB 1.1 предусмотрены две версии контроллера для USB-шины: UHCI (Universal Host Controller Interface, разработанный Intel для USB 1.0) и OHCI (Open Host Controller Interface). Эти контроллеры различаются методом доступа к регистрам: регистры UHCI располагаются в пространстве портов ввода-вывода, тогда как регистры OHCI находятся в пространстве памяти. Контроллер OHCI обладает более высокой интеллектуальностью по сравнению с UHCI, так как он способен разгружать центральный процессор от выполнения рутинных задач, связанных с передачей данных по USB-шине. Оба контроллера используют 32-битную адресацию в пределах младших 4 Гб адресного пространства и не поддерживают 64-битный режим адресации.

Для USB 2.0 был создан EHCI (Enhanced Host Controller Interface), который обеспечивает работу только на высокой скорости (high speed, 480 Мбит/с). В EHCI-контроллере реализована поддержка низкоскоростных интерфейсов USB 1.1 с помощью разделенных транзакций (Split Transaction), что позволяет работать с более медленными устройствами.

Для USB 3.0 применяется универсальный интерфейс XHCI (eXtensible Host Controller Interface), который поддерживает все скорости передачи данных.

USB контроллер представляет собой ключевой компонент, обеспечивающий взаимодействие между устройствами и компьютером через универсальную последовательную шину. Эксперты отмечают, что его основная функция заключается в управлении передачей данных и питанием между подключенными устройствами, такими как флеш-накопители, принтеры и внешние жесткие диски. Важным аспектом работы USB контроллера является поддержка различных стандартов, включая USB 2.0, 3.0 и 3.1, что позволяет достигать высокой скорости передачи данных и совместимости с множеством устройств. Специалисты подчеркивают, что качественный контроллер способен значительно улучшить производительность системы, обеспечивая стабильное и быстрое соединение. Кроме того, современные USB контроллеры часто включают функции защиты данных и управления энергопотреблением, что делает их незаменимыми в условиях активного использования технологий.

https://youtube.com/watch?v=i5u95D_VipI

USB Host контроллер VinculumII. Запись на Flash.

Связь по USB происходит по принципу Главный-Подчинённый. В качестве подчиненных (USB Slave) обычно выступают периферийные устройства такие ка флешки, принтеры, клавиатуры, разрабатываемые электронщиками устройства и прочее. В качестве Главного (USB Host) обычно выступают компьютеры.

Если нам нужно передать информацию от нашего устройства на компьютер, то для реализации USB протокола подойдут как внешние микросхемы преобразователей, так и собственные средства самого контроллера. Но вот если данные нужно передать на флешку, то тут уже необходимо воспользоваться USB-Host контроллером. Можно воспользоваться контроллерами с внутренним USB-Host (например PIC24), ну или воспользоваться специальной микросхемой. Одну такую микросхему и рассмотрим — FTDI VinculumII.

• 16-разрядное процессорное ядро, выполненное по Гарвардской архитектуре;
• два блока USB, которые могут выполнять функции периферийного устройства или хост-контроллера;
• 256 кбайт флэш-памяти размером (128к х 16бит);
• 16 кбайт ОЗУ (4к х 32бита);
• набор интерфейсных модулей (UART, 2 SPI slave, SPI master, параллельный 8? разрядный FIFO, ШИМ, отладочный интерфейс);
• внешний кварц на 12МГц (частота ядра 12, 24, 48 МГц);
• мультиплексор, предназначенный для коммутации внутренних блоков контроллера и внешних выводов;
• микросхемы доступны в корпусах LQFP и QFN с количеством выводов для каждого типа 32, 48 и 64.

Здесь хотелось бы поподробнее остановиться на мультиплексоре выводов микросхемы. Он позволяет подключать интерфейсные линии от различных протоколов к различным ногам контроллера (например одну и туже линию можно подключить с разных сторон контроллера). Это очень упрощает разводку платы. Да и к тому же если каждую интерфейсную линию выводить на отдельную ногу, то понадобилось бы слишком много ног, учитывая обилие интерфейсов в данном контроллере. Второй особенностью мультиплексора является работа с портами ввода-вывода, которые можно настроить не только как вход/выход, но и установить рабочий ток вывода, Pull-up или Pull-down, и даже Триггер Шмидта.

Что же имеем в сухом остатке. Отличная микросхема имеющая большОе количество различных интерфейсов, позволяющая построить различные комбинации преобразователей (мостов) интерфейсов. Главная особенность микросхемы наличие USB-Host, позволяющей работать с флешками.

И вот теперь, когда мы такие радостные, думаем сколько удивительных девайсов можно на ней сделать, пора вкусить правду-матку.

Тут нужно упомянуть еще один момент — модуль имеет выходной разъем PBS-2.0, а на своей плате я использовал более родной PLS-2.54. Поэтому пришлось изготовить небольшой переходник.

Изолентой заклеен один маленький, но ОЧЕНЬ мерзкий светодиодик.

Сюрприз номер два — микруха работает на собственной операционной системе реального времени (RTOS VOS), соответственно и все прошивки для нее необходимо писать с использованием этой RTOS.

Сюрпризик номер три — напрямую работать с ресурсам и контроллера не возможно. Чтобы обратиться к чему либо необходимо использовать API-функции и драйверы, поставляемые производителем в закрытом виде. Все что нам доступно — это файлы инклудов, в которых можно посмотреть какие есть функции и как к ним обратиться.

Ну и самый большой сюрприз (и самый большой минус) это среда разработки (IDE). Более убогой, тупой, и неудобной среды я не видел уже давно. Если бы компания FTDI располагалась в России, то «программистами» там бы работали внучатые племянники главного бухгалтера и начальника отдела кадров, этакие «супер-пупер-школоло-программеры». Это отличный пример того как хорошую аппаратную часть наглухо губит программное обеспечение. Сам от себя не ожидал сколько новых матерных оборотов могу я придумать пока не увидел ЭТО IDE.

• полностью неудобный вкладочный интерфейс. Имея такое небольшое количество функций можно было их расположить на одной панели, чтобы не приходилось бегать по вкладкам;
• минимальное количество настроек самой программы, и отсутствие необходимых настроек (например постоянный запрос на пере-сохранение файлов);
• на редкость тормознутый интерфейс, например вызов меню по правой кнопки мыши (для COPY/PASTE) занимает от 1 до 2 секунд;
• постоянные и многочисленные запросы на сохранение файлов и прочее. Причем не все из них срабатывают по кнопке Enter, хотя кнопка и подсвечена все равно придется клацать по ней мышкой;
• при отладке не отображается место выполнения программы. Даже если поставить на паузу выскочит дизасемблинг программы, а не место останова программы в си-листинге;
• просмотр значений переменных возможно только в месте ее обработки, что становится проблематичным, так как нет отображения места выполнения программы. Для того чтобы поймать переменную нужно постоянно нажимать Старт-Пауза и надеяться на то что переменная отобразится, а учитывая общую тормознулось интерфейса этот процесс мягко говоря ……………………….
• просмотр переменных возможен только в HEX и DEC виде. Просмотр переменной в двоичном виде ОЧЕНЬ БЫ НЕ ПОМЕШАЛ.
• вероятность того что сработает установленный Breakpoint крайне мала. Например, в программе которая просто мигает светодиодом я наставил 3 бряка и так и не дождался их отработки хотя светодиодик исправно себе моргал. Опять же данная фишка сводит на нет все попытки посмотреть значение переменных. Единственную закономерность для срабатывания бряков которую удалось уловить — так это расстановка бряков с последующей компиляцией проекта (даже если ничего не менялось, а просто добавился новый бряк). Бряки поставленные во время отладки не срабатывают, да и просто иногда не ставятся и не отключаются;
• ввиду всего вышесказанного невозможно определить состояние переменных во время зависания прошивки или при выполнении «вечного цикла» в конце программы;
• ну и самое интересное — настройка вывод производится через wizard (IOMUX). Результат настройки записывается в специальный файл. Так вот если закрыть программу, запустить, снова зайти в wizard, то настраивать все выводы придется по новой. Поэтому либо настраивать все ноги изначально правильно и больше туда не лезть, либо при попытке, например, изменить направление одного пина, придется все настройки производить по новой.
• имеющиеся примеры прошивок мало применимы в реальной жизни, так как неполноценны и однобоки. Но с этим еще можно мириться ведь это примеры. Но вот с тем, что примеры содержат ошибки мириться нельзя.

Плюсуем сюда еще кучу мелких и тупых недочетов на которые уже тупо забиваеш со временем.

Вот такая вот «среда разработки».

Просто эксперимент.

Перед началом хотелось рассказать еще об одной забавной фиче. Не буду рассказывать как я дошел до проведения данного опыта, но я решил проверить реальную частоту работы ядра микросхемы.

Для примера возьмём контроллер PIC16F876A, с внешним кварцем на 16 МГц. Как известно PIC16 делит внешнюю частоту на 4. Получаем частоту работы ядра — 4 МГц.

Закинем в контроллер программу-мигалку:

Подключив осциллограф к RB2 получим вот такую картинку.

Частота переключений светика — 666653 Гц. Получается что на переключение требуется 6 тактов, Ну или 24 относительно кварца на 16 МГц.

Получаем частоту переключений светика — 126142 Гц. Уж не знаю делит ли VinculumII частоту или нет, но получается что относительно внутренней частоты в 48 МГц на мигалку требуется 380 тактов О_о. Даже если рассчитывать относительно внешнего кварца в 12 МГц то потребуется 95 тактов. Это просто «ППЦ» какой-то.

После данного опыта отпал вопрос «Почему на такой большой скорости работы минимальная функция временной задержки 1 мС?».

Так что не только «средство разработки» тормозное, но и сам контроллер, по крайней мере в вопросе выполнения программы. Возможно аппаратные средства интерфейсов не такие тормознутые.

Пишем Firmware.

Первоначально я бы посоветовал пройти на сайт http://www.ftdichip.com/ и накачать оттуда даташитов, апнотов, примеров и прочего. Оттуда же тянем Vinculum II Toolchain 2.0 (SP1).

• Vinculum II — новый хост-контроллер USB от FTDI.
• Vinculum II — с чего начать.
• Vinculum II — с чего начать 2.

Для первоначального вкатывания в тему разберем процесс создания нового проекта и опробуем процесс записи на флешку на примере HelloWorld.

Для начала рассмотрим процесс создания нового проекта.

Запускаем Vinculum II IDE. Делаем New -> App Wizard Project.

Во вкладке New Project указываем Название проекта, Папку для сохранения, И название прибора (допустим).

На вкладке Target Module можно выбрать одну из отладочных плат, ну или как в нашем отдельную микросхему Discrete -> 32 Pin.

На вкладке Driver подключаем необходимые драйвера — USBHost2, GPIO Port A, FAT File System, BOMS (USBHost 2), stdio, string.

А вот и самая интересная вкладка IOMUX — управление мультиплексором портов. Выводы USB портов и питания помечены серым и не могут быть изменены. А вот линии портов или же каких-нибудь интерфейсов могут быть распределены по соответствующим ногам микросхемы.

Для примера закинем PORT_A.0 на 23 ногу, а PORT_A.2 на 31. Обе ноги настроим на выход (к ним подключены светодиоды) и подключим Pull-Up. Кроме направления здесь также можно задать его рабочий ток, скорость переключения, триггер Шмидта, подтяжки к питанию.

ВАЖНО. Лучше всего сразу все настроить правильно и не открывать больше данного Wizard’а. Так как если переоткрыть программу и зайти сюда опять, то все настройки портов сбрасываются и придется все настраивать заново. ХОТЯ ВСЕ ЭТИ НАСТРОЙКИ СОХРАНЯЮТСЯ В ОТДЕЛЬНЫЙ ФАЙЛ.

На вкладке Kernel ничего не трогаем. Объяснение здешних параметров есть в указанных ранее русскоязычных статьях.

Один момент — параметр CPU Speed устанавливает внутреннюю частоту микрухи. Основное назначение снижения внутренней частоты — это снижение тока потребления.

На вкладке Threads опять же ничего не трогаем.

Так как внутренняя RTOS многозадачная, то тут можно создать потоки и настроить из приоритет.

На вкладке Summary отображается результат всех наших действий.

Нажимаем кнопку Finish.

Если по какой то причине вы решите все же еще раз попасть в Wizard, то это можно сделать нажав кнопку Modify на панели File.

Открыв файл Project_2.c мы увидим ОЧЕНЬ много автоматически сгенерированного кода, созданного на основе настроек Wizard’a. Если вкратце то автоматом создаются функции настройки RTOS, создания потоков, настройка периферии, работы с драйверами. Некоторое объяснение можно найти в упомянутых статьях.

ВАЖНО:Important: Sections between markers «FTDI:S*» and «FTDI:E*» will be overwritten by the Application Wizard. Это означает, что нельзя ничего писать между тегами «/* FTDI:S* */» и «/* FTDI:E* */» ибо все что находится между ними может в любой момент переписано Wizard’ом. По личному опыту скажу что не только им — я так однажды большого куска кода недосчитался, хотя wizard я не запускал и код был расположен за пределами данных тегов.

Сейчас нас интересует место в конце файла.

Именно в этой функции будет располагаться наш код. Название функции firmware() может быть и другим, оно указывается в wizard’е на вкладке Threads в столбце function.

Для начала переопределим переменную tx_buf, заменив на:

Ну вот потому что надо мне записывать по 65 байт )))). Вы можете это и не делать.

На основе примера HelloWorld запишем следующее содержание функции. От оригинала она будет отличаться только работой со светодиодами и дополнительными комментариями.

• пока флешка не подключена, мигает светодиод на ноге PORT_A.2 (красный), с частотой 2 Гц;
• когда подключается флешка происходит монтирование устройства, подключение раздела FAT, подключение библиотеки stdio, создание/открытие файла TEST.TXT (с установкой курсора в конец файла), производится запись тестовой строки в файл (для определения времени записи мигает белый светодиод на PORT_A.0), далее закрывается файл, размонтируется FAT и BOMS. В конце этого цикла белый светодиод зажигается на 100 мС. Потом следует пауза в три секунды и все повторяется по новой.
• если флешку отключить, то опять включается мигалка красным светодиодом.

Компилируем, запускаем, проверяем, радуемся процессу, проверяем более углубленно, недоумеваем, тупим, разбираемся.

А разбираться приходится вот в чем — если подключить флешку и дождаться прохождения 1 цикла записи, и сразу отключить, то выясняется что файл создался только вот записей в нем нет. После десяти таких проверок файл был по-прежнему пуст.

Можно конечно долго рассказывать как именно я извращался над программой, но не буду. Важно то, что удалось выяснить. А именно то не записывается именно первая строчка, а точнее она записывается только при следующем проходе цикла (это удалось выяснить только запись номера строки в файл). Опять же путем долгих и неистовых пыток программно-аппаратных средство получилось что хоть как то гарантировать только путем ПОВТОРНОГО ПЕРЕМОНТИРОВАНИЯ BOMS. Однако хоть это и редкостная тупость, но пришлось добавить в код вот такие вот две строки:

Ок! С тупостью разобрались, переходим к маразму.

Для записи информации в файл существует несколько функций. Одна из них — fwrite() — была рассмотрена в примере. Но дабы познать все прелести форматированного вывода строк в библиотеке имеется такая замечательная функция как fprintf(), кстати именно с ее помощью удалось вывести нумерованные строки и определить «тупость». Эта функция так же была подвержена «тупости», но сейчас не об этом.

Индикация процесса записи была сделана тоже не просто так! Чисто эксперимента ради, было записано время записи функцией fwrite() и fprintf(), дабы определить самую быструю (потому что так надо)))).

Первый график показывает процесс записи с помощью функции fwrite().

Как видно все пики одинаковые и длительность записи (65 байт) составляет 4-6 мС. Для сравнения широкий импульс слева это тот самый импульс в 100 мС в конце цикла.

Вторая группа графиков показывает процесс записи с помощью функции fprintf() (те же 65 байт).

Вот тут то маразм крепчает. Из графиков видно, что импульсы записи не равномерны, каждый пятый импульс в 8.5 раз шире других. А именно обычный процесс записи длится 300 мС. А каждый пятый цикл записи длится

2.5 СЕКУНДЫ. Повторюсь за один цикл записывается строка длинной 65 байт. Для сравнения импульс слева это тот самый импульс в 100 мС в конце цикла.

Что это за маразм такой и как он лечится я так и не понял, скажу только то что эти опыты повторялись неоднократно и с различным временем подключения флешки. Результаты были идентичные.

Вот так вот весело и неоднозначно происходит запись информации на флешку с помощью микросхемы VinculumII.

Еще небольшая ложка дегтя в бочку дегтя!

Для этой микросхемы на сайте производителя имеет большое количество примеров. Вот только вряд ли они пригодятся кому-то в первозданном виде, так что придется все равно лезть в потроха этого «кода». Качество этих примеров тоже не на высоте, например в одном из примеров не производилась проверка длинны входного массива данных, и послав на 1 байт больше удалось наглухо повесить микросхему до ребута.

В другом примере обработка подключения флешки производилась только в начале программы и больше туда не возвращалась — в итоге повторно вставив флешку ничего не происходило. Чтобы добиться от этого примера хоть какой то внятной работы пришлось в конец программы добавить варварский сброс программы при извлечении флешки (vos_reset_vnc2();).

Так же чего мне никак до сих пор не удалось добиться — так это передачи от SPI_Slave, хотя прием вроде работает. Опять же в примерах SPI_Slave описан только для приема, а для передачи по SPI есть пример только для SPI_Master. От Slave не удалось добиться хоть какого нибудь дерганья ножками. Пока буду обходиться без него, ибо задачи позволяют.

Так что приводимые производителем примеры можно рассматривать ТОЛЬКО КАК ОЗНАКОМИТЕЛЬНЫЕ.

Аспект	Описание	Значение
Определение	Микросхема или набор микросхем, управляющий обменом данными между USB-устройствами и центральным процессором компьютера.	Обеспечивает связь и взаимодействие.
Функции	Управление питанием USB-портов, обнаружение подключенных устройств, обработка запросов данных, управление потоком данных, преобразование сигналов.	Гарантирует корректную работу USB-устройств.
Типы	Хост-контроллер: Управляет USB-портами компьютера. Контроллер устройства: Встроен в USB-устройство для связи с хостом.	Определяет роль в USB-соединении.
Стандарты	USB 1.0, USB 1.1, USB 2.0, USB 3.0 (3.1 Gen 1), USB 3.1 (3.1 Gen 2), USB 3.2, USB4.	Определяют скорость и возможности передачи данных.
Интерфейсы	PCI, PCIe (для хост-контроллеров), встроенные в чипсет материнской платы.	Способ подключения контроллера к системе.
Драйверы	Программное обеспечение, позволяющее операционной системе взаимодействовать с USB-контроллером.	Необходимы для корректной работы.
Проблемы	Несовместимость, повреждение портов, устаревшие драйверы, перегрузка портов.	Могут привести к неработоспособности USB-устройств.
Применение	Материнские платы компьютеров, ноутбуки, USB-хабы, внешние контроллеры (платы расширения).	Широко используется в различных устройствах.

Интересные факты

Вот несколько интересных фактов о USB-контроллерах:

1. Многофункциональность: USB-контроллеры могут поддерживать различные версии USB (например, USB 2.0, 3.0, 3.1 и 3.2), что позволяет им работать с широким спектром устройств — от старых клавиатур и мышей до современных внешних жестких дисков и высокоскоростных флеш-накопителей.

2. Поддержка множества устройств: Один USB-контроллер может управлять несколькими устройствами одновременно благодаря технологии “USB Hub”. Это позволяет подключать до 127 устройств к одному USB-порту, что делает его очень удобным для использования в условиях ограниченного пространства.

3. Энергосбережение: USB-контроллеры могут управлять подачей питания на подключенные устройства. Например, они могут отключать питание от неиспользуемых устройств, что помогает экономить энергию и продлевает срок службы аккумуляторов в портативных устройствах.

https://youtube.com/watch?v=x0YambcZJ4s

Что такое USB контроллер, для чего он нужен и какая от него польза

Наверняка у каждого в доме есть компьютер. В последние годы для многих людей он стал более важным, чем телевизор или даже холодильник. Действительно, с появлением новых технологий мы уже не можем представить свою жизнь без этого верного помощника.

Компьютер значительно облегчает нашу повседневную жизнь. С его помощью можно выполнять множество задач: оплачивать коммунальные услуги, совершать покупки, следить за новостями, общаться с друзьями и родственниками, находящимися за границей, а также, конечно, увлекаться играми.

Многие используют компьютер как источник информации, и именно для таких пользователей был разработан контроллер ЧПУ Mach3. Это обычный USB-контроллер, который позволяет передавать данные с планшета, телефона или флешки на компьютер. Mach3 оказывается крайне полезным для тех, кто ежедневно работает с большим объемом информации. Например, бизнесмены и программисты не могут обойтись без такого устройства, как USB-контроллер.

Кроме того, для любителей игр этот аксессуар также будет весьма полезен. Раньше, чтобы перенести игру, занимавшую много места, приходилось снимать жесткий диск и идти к другу, чтобы подключить его к его компьютеру. Теперь все стало гораздо проще: достаточно взять флешку на 32 Гб, подключить ее к контроллеру, скопировать игру, а затем вернуться домой и установить ее — и все готово.

Как вы уже поняли, USB-контроллер — это незаменимый инструмент для всех, кто занимается переносом данных. Приятно, что его цена невысока, и позволить себе такую покупку может практически каждый. Так что не упустите возможность приобрести этот замечательный аксессуар, и все проблемы с передачей данных будут решены!

Контроллер универсальной последовательной шины USB

Раньше порт USB нужен был в основном для подключения к ПК или ноутбуку клавиатуры, компьютерной мыши, а также различной офисной техники – принтеры, сканеры. Сегодня же никого не удивить джойстиками, смартфонами и планшетами, подключенными к компьютерной технике. Но по разным причинам происходит так, что ни смартфон, ни планшет, ни другие устройства, подключаемые к ПК по USB-порту, не работают из-за разъема. Нередко к этому приводит контроллер универсальный последовательной шины USB Windows 7. Прежде чем переходить к решению конкретной проблемы, необходимо разобраться, что такое контроллер шины и почему с ним возникают неисправности.

• Что такое контроллер шины USB
• Устанавливаем драйвер
• Другой способ поиска драйвера
• Поиск программами
• Заключение

https://youtube.com/watch?v=wWXlIxF8o-I

Что такое контроллер шины USB

Универсальная последовательная шина (USB) является одним из самых популярных интерфейсов. Устройства, подключаемые через USB, могут получать питание непосредственно от шины, что исключает необходимость в использовании дополнительных блоков питания. Контроллер USB является частью аппаратной платформы персонального компьютера. Существует несколько типов подключения, включая PCI и PCI Express. Это устройство обладает интеллектуальными функциями и может взаимодействовать с оперативной памятью в режиме прямого доступа без участия процессора. Для корректной работы контроллера необходим драйвер — специальная управляющая программа. Если драйвер отсутствует в системе, подключение устройств через USB становится бесполезным.

Чтобы выявить возможные проблемы с контроллером, можно воспользоваться «Диспетчером устройств». Для этого откройте «Мой компьютер», кликните правой кнопкой мыши на пустом месте и выберите «Свойства». В появившемся окне в левой колонке найдите нужный раздел.

После открытия диспетчера устройств проверьте вкладку «Контроллеры универсальной последовательной шины». Убедитесь, что в ней нет компонентов с желтым восклицательным знаком. Если драйвер для контроллера не установлен, он может отображаться в разделе «Другие устройства» с аналогичным знаком.

Также можно щелкнуть правой кнопкой мыши по контроллеру и выбрать свойства. В открывшемся окне будут представлены сведения об ошибке.

Это означает, что если ни один USB-порт на передней или задней панели компьютера не функционирует, в первую очередь стоит проверить наличие установленного драйвера. Неработающий разъем не всегда указывает на его физическую неисправность. Ситуации могут быть различными: может не работать как один USB-порт, так и все сразу.

Теперь, когда мы разобрались с тем, что такое контроллер универсальной последовательной шины USB, давайте перейдем к методам устранения проблем, связанных с его функционированием.

Устанавливаем драйвер

Если драйвер не установлен в Windows, то верным решением проблемы станет его инициализация. Чтобы найти нужную программу, необходимо узнать модель чипсета. Соответствующая информация указана в документации к материнской плате. Но может быть так, что документации уже давно не осталось. Тогда используем интерфейс Windows.

Запускаем программу «Выполнить» нажатием Win+R и в строку вводим cmd, после жмем Enter.

Откроется командная строка. В ней поочередно нужно выполнить следующие команды :

wmic baseboard get Manufacturer

Спустя несколько секунд система должна дать ответ на запрос о производителе:

Чтобы узнать точную модель, выполним другую команду:

wmic baseboard get product

Нужные сведения мы получили. Теперь можем открыть браузер, зайти в поисковую систему и набрать точное название модели. На первой позиции видим нужный нам сайт со страницей, посвященной конкретной модели устройства.

Интерфейс сайта отличается от производителя к производителю, но в целом нужно искать раздел чипсет, где находятся драйверы для загрузки.

Жмем кнопку «Загрузить» и дожидаемся окончания загрузки. В папке, куда загружаются все файлы с интернета, находим инсталлятор или архив. Дальше просто запускаем его или разархивируем в зависимости от того, файл с каким расширением был скачан. Если архив, то разархивировав его, находим setup и запускаем его.

Другой способ поиска драйвера

Найти нужный драйвер можно и другим способом. Снова открываем «Диспетчер устройств», находим наш контроллер с желтым восклицательным знаком, открываем его свойства и переходим на вкладку «Сведения».

Далее в выпадающем списке выбираем «ИД оборудования».

Переходим на один из крупнейших сайтов для поиска драйверов по ИД оборудования. В строку поиска вставляем сначала первый ИД из списка – если результата нет, копируем и ищем по второму, и так далее, пока не найдем нужный драйвер.

Не забудьте выбрать свою операционную систему и нажать кнопку «Скачать».

Старайтесь найти самую последнюю версию драйвера для вашего устройства. Как только вы его найдете, загрузите на свой компьютер. После загрузки файлы будут находиться в архиве, и их нужно будет извлечь. Однако они будут представлены не в привычном виде установочного файла, а в виде двух отдельных компонентов, которые нужно будет установить вручную. Это потребует немного больше усилий.

Возвращаемся в диспетчер, щелкаем правой кнопкой мыши на контроллере и выбираем «Обновить драйверы».

В открывшемся окне выбираем второй вариант:

Теперь нажимаем кнопку «Обзор» и находим папку или отдельные файлы, которые вы скачали с сайта.

Если система распознает установочные файлы, начнется их инициализация, после чего контроллер исчезнет из списка других устройств и окажется на своем месте. В редких случаях устройство с ошибкой не исчезает. В таком случае удаляем его из списка, щелкнув правой кнопкой мыши по его названию, затем выбираем «Удалить», и в верхнем меню нажимаем «Действие» > «Обновить конфигурацию оборудования».

Теперь контроллер должен снова появиться в списке, но уже без ошибки. Обычно этих шагов достаточно, чтобы решить проблему и вернуть USB-портам работоспособность. Если этого не происходит, возможно, проблема кроется глубже, на аппаратном уровне. В таком случае потребуется помощь квалифицированного специалиста по компьютерам.

Поиск программами

Пользоваться автоматическим поиском управляющих программ следует в редких случаях. Все дело в том, что система может отыскать и установить не самую актуальную версию драйвера. В результате контроллер не будет работать или же возникнут другие трудности с ним. Но когда ничего не помогает, автоматический поиск может решить проблему. Чтобы воспользоваться им, необходимо установить одну из программ, способную отыскивать в сети драйверы и устанавливать их. Такой утилитой является, например, DriverPack Solution. У нее одна из самых крупных баз поддерживаемых устройств и софта. Поэтому с помощью этой программы вам наверняка удастся отыскать драйвер для чипсета и контроллера. Пользоваться ей просто, но если возникли трудности, стоит ознакомиться с инструкцией по работе с DriverPack Solution. Также есть другие альтернативы, но они менее распространены среди пользователей. Но, опять же, скачать драйвер контроллера универсальной последовательной шины USB лучше всего самостоятельно.

Заключение

После изучения данного материала читателю станет ясно, что представляет собой контроллер последовательной шины и какие причины могут привести к его неисправности. В случае отсутствия необходимого драйвера работа USB-портов может быть нарушена. Оптимальным решением данной проблемы является поиск управляющего программного обеспечения по идентификатору устройства или на официальном сайте производителя материнской платы. После загрузки и установки драйвера будут созданы все условия для корректной работы компьютерного оборудования.

Типы USB контроллеров и их особенности

USB контроллеры можно классифицировать по нескольким критериям, включая их архитектуру, поддержку различных версий USB, а также по типу подключения. Рассмотрим подробнее основные типы USB контроллеров и их особенности.

1. По архитектуре

USB контроллеры могут быть интегрированными и дискретными. Интегрированные контроллеры обычно находятся на материнской плате и обеспечивают поддержку USB-портов без необходимости в дополнительных компонентах. Дискретные контроллеры, в свою очередь, представляют собой отдельные чипы, которые могут быть установлены в систему для добавления дополнительных USB-портов или улучшения производительности.

2. По версии USB

Контроллеры также различаются по поддерживаемым версиям USB. Наиболее распространенные версии включают:

• USB 1.1: Первая широко используемая версия, обеспечивающая скорость передачи данных до 12 Мбит/с.
• USB 2.0: Введенная в 2000 году, эта версия поддерживает скорость до 480 Мбит/с и является наиболее распространенной на сегодняшний день.
• USB 3.0: Обеспечивает значительно более высокую скорость передачи данных — до 5 Гбит/с. Контроллеры USB 3.0 также поддерживают обратную совместимость с USB 2.0.
• USB 3.1 и USB 3.2: Эти версии предлагают еще более высокие скорости передачи данных (до 10 Гбит/с и 20 Гбит/с соответственно) и улучшенные возможности управления энергопотреблением.
• USB4: Последняя версия, которая поддерживает скорость передачи данных до 40 Гбит/с и интеграцию с Thunderbolt 3.

3. По типу подключения

Контроллеры могут быть встроенными в устройства (например, в ноутбуки и настольные ПК) или внешними, которые подключаются через другие порты, такие как PCIe или ExpressCard. Внешние контроллеры часто используются для добавления дополнительных USB-портов к системам, которые имеют ограниченное количество встроенных портов.

4. По функциональности

Некоторые контроллеры могут иметь дополнительные функции, такие как поддержка зарядки устройств, возможность работы с высокоскоростными устройствами или поддержка различных протоколов передачи данных. Например, контроллеры с поддержкой USB Power Delivery могут обеспечивать более высокую мощность для зарядки устройств, что особенно полезно для современных смартфонов и ноутбуков.

5. По производителю

На рынке существует множество производителей USB контроллеров, таких как Intel, Renesas, ASMedia и другие. Каждый из них предлагает свои уникальные решения, которые могут отличаться по производительности, совместимости и цене.

Таким образом, выбор USB контроллера зависит от конкретных потребностей пользователя, включая требования к скорости передачи данных, количеству необходимых портов и дополнительным функциям. Понимание различных типов контроллеров и их особенностей поможет сделать правильный выбор при модернизации или сборке компьютера.

Вопрос-ответ

Для чего нужен USB-контроллер?

USB-контроллер управляет передачей данных между компьютером и USB-устройствами. Он отвечает за обработку сигналов данных от таких устройств, как клавиатуры, принтеры и флеш-накопители. Контроллер отвечает как за низкоуровневую связь, так и за преобразование протоколов между USB-устройствами и операционной системой.

Как проверить USB контроллер?

Исправное USB-устройство должно отображаться в диспетчере устройств без восклицательного знака. Чтобы проверить это, переходим путем «Этот компьютер → Свойства → Диспетчер устройств». Во вкладке «Контроллеры USB» обнаружим наш USB-порт. Неправильно работающий USB-порт будет обозначаться как «Неизвестное устройство».

Где находится контроллер USB?

USB-контроллеры представляют USB-порты в диспетчере устройств.

Советы

СОВЕТ №1

Изучите типы USB контроллеров, чтобы выбрать подходящий для ваших нужд. Существуют различные стандарты, такие как USB 2.0, USB 3.0 и USB-C, каждый из которых имеет свои особенности и скорости передачи данных.

СОВЕТ №2

Обратите внимание на совместимость контроллера с вашей операционной системой. Перед покупкой убедитесь, что выбранный вами USB контроллер поддерживает вашу ОС, чтобы избежать проблем с установкой и работой.

СОВЕТ №3

Проверьте наличие драйверов для USB контроллера. Некоторые устройства могут требовать установки дополнительных драйверов для корректной работы, поэтому заранее ознакомьтесь с этой информацией на сайте производителя.

СОВЕТ №4

Не забывайте о качестве сборки и бренде. Выбирайте контроллеры от известных производителей, чтобы гарантировать надежность и долговечность устройства, а также получить качественную техническую поддержку при необходимости.