Nghiên Ứu, Thiết Kế Thiết Bị Đo Á Đại Lượng Điện Truyền Tin Theo Huẩn Usb.pdf

1 bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o trêng ®¹i häc b¸ch khoa hµ néi luËn v¨n th¹c sÜ khoa häc Nghiªn cøu, ThiÕt kÕ thiÕt bÞ ®o c¸c ®¹i lîng ®iÖn truyÒn tin theo chuÈn USB ngµnh §o lêng vµ c¸c hÖ thèng ®iÒu khi[.]

bộ giáo dục và đào tạo trờng đại học bách khoa hà nội

trần Thái Anh ÂU

Ngời hớng dẫn khoa học T: S Nguyễn quốc cờng

hà nội 2007

Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131501701000000

2

-Lời cảm ơn

Lời đầu tiên tôi xin đợc gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Quốc Cờng, ngời đã tận tình chỉ bảo, hớng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn

Tôi xin cảm ơn các thầy cô giáo ở Bộ môn Kỹ thuật Đo và Tin học Công nghiệp nói riêng và các thầy cô giáo trong Khoa Điện nói chung đã cho tôi kiến thức vô giá trong quá trình học tập dới mái trờng Đại học Bách khoa Hà nội

Và tôi cũng xin đợc bày tỏ sự biết ơn đến gia đình và bạn bè những ngời

đã giúp đỡ động viên tôi trong những lúc khó khăn nhất trong quá trình thực hiện

đồ án

1.1Thực trạng truyền tin của các thiết bị đo hiện nay

1.2 Phơng hớng nghiên cứu của đề tài

Chơng 2: Giới thiệu ADE7753

2.2.4 Các phép đo trong ADE7753

2.2.4.1 Đo dòng điện hiệu dụng (IRMS)

2.2.4.2 Đo điện áp hiệu dụng (URMS)

2.2.4.3 Đo công suất tác dụng

2.2.4.4 Đo năng lợng tác dụng

2.2.4.5 Đo công suất và năng lợng phản kháng (Q) 2.2.4.6 Đo công suất và năng lợng biểu kiến

2.3 Giao diện SPI và cơ chế ngắt của ADE7753

2.3.1 Giao diện nối tiếp SPI

2.3.2 Ngắt trong ADE7753

Chơng 3: Giới thiệu chung về chuẩn USB

3.1 Khái niệm về USB

Chơng 4: Xây dựng thiết bị đo truyền thông theo chuẩn USB

4.1 Giao diện USB trong chip Pic18f4550

4.1.1 Giới thiệu chung

4.1.2 Các thanh ghi chức năng USB

4.1.3 Ram USB

4.1.4 Cài đặt cấu hình Oscilator cho PIC

4.2 Xây dựng Driver và chơng trình ứng dụng cho thiết bị

4.2.1 Cấu trúc WinDriver USB

4.2.2 Giới thiệu chung về các hàm WinDriver WDU_xxx USB4.3 Thiết kế thiết bị đo và phần mềm ứng dụng giao tiếp theo chuẩn USB

4.3.1 Mục đích thiết kế

4.3.2 Sơ đồ nguyên lý

4.3.3 Thực hiện và kết quả

4.3.3.1 Sơ đồ mạch nguyên lý

4.3.3.2 Xây dựng vi chơng trình cho thiết bị

4.3.3.3 Driver và Chơng trình ứng dụng trên máy tính

4.3.4 Kết quả thiết kế

Kết luận

Tài liệu tham khảo

6

-Lời mở đầu

Hiện nay, cùng với sự phát triển của nền kinh tế nớc ta, các nhu cầu xã hội nói chung cũng nh trong công nghiệp nói riêng ngày càng phát triển đa dạng và phong phú Ngành đo lờng cũng nằm trong cái quỹ đạo phát triển đó Các nhu cầu thực tế về đo, thu thập dữ liệu, truyền tin ngày càng đa dạng và phức tạp Nhu cầu này đặt ra cho các kĩ s thiết kế thiết bị đo không ít những thách thức Với yêu cầu đó, ngời làm thiết kế thiết bị đo phải liên tục cập nhật kiến thức, tìm ra những giải pháp để cải tiến, mở rộng và nâng cao thiết bị Một trong những giải pháp đó là cải tiến việc truyền thông tin từ thiết bị đo để đảm bảo phù hợp với nhiều điều kiện đo cụ thể đang ngày càng đa dạng hơn Một trong những yêu cầu

mà thực tiễn đặt ra là thiết bị đo phải kết nối đơn giản với máy tính, có khả năng linh động trong mọi hiện trờng, nh các thiết bị đo xách tay, các bàn thí nghiệm

điện Chuẩn truyền thông USB ra đời và phát triển nh một giải pháp đáp ứng

đợc yêu cầu đó Với nhu cầu thiết thực nh vậy, tôi chọn đề tài “Nghiên cứu,

thiết kế thiết bị đo các đại lợng điện truyền tin theo chuẩn USB “ làm luận

văn thạc sỹ khoa học.Mục đích của đề tài là đa ra một giải pháp tích hợp chuẩn truyền tin USB vào các thiết bị đo điện mà cụ thể là thiết bị đo trên cơ sở ADE7753 Với ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài là ứng dụng chuẩn truyền thông USB nh một giải pháp truyền thông mới, hiệu quả trong kĩ thuật đo Trong bản luận văn do điều kiện thời gian cũng nh điều kiện nghiên cứu còn hạn chế nên vẫn còn thiếu sót Rất mong đợc sự giúp đỡ, chỉ bảo của các thầy cô và ý kiến đóng góp của các bạn đồng nghiệp đề đề tài sau này phát triển hơn nữa.Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn đến Tiến sỹ Nguyễn Quốc Cờng, ngời hớng dẫn tôi tận tình trong quá trình thực hiện đề tài Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô trong bộ môn Đo lờng & Tin học công nghiệp và bạn bè đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài!

Chơng I:

Đặt Vấn Đề 1.1 Thực trạng truyền tin của thiết bị đo hiện nay :

Ngày nay, cùng với sự phát triển của công nghệ vi điện tử, các thiết bị đo điện dựa trên cơ sở kĩ thuật số đã và đang đợc sử dụng ngày càng nhiều trong công nghiệp và đời sống Trong những năm gần đây, các thiết bị đo các đại lợng điện dựa trên cơ sở chip ADE7753 đã đợc xây dựng, thiết kế và đa vào ứng dụng, phục vụ ngày càng nhiều cho các cơ sở công nghiệp, sản xuất và dân sinh

Đối với các thiết bị đo nói chung và các thiết bị đo điện trên cơ sở ADE7753 nói riêng, việc truyền tin là cực kì quan trọng Nó phục vụ cho mục đích cài đặt thiết

bị, hiệu chỉnh thiết bị cũng nh giám sát thiết bị và truyền thông tin đi xa

Hiện nay, các thiết bị đo điện đã đa vào thực tế sử dụng việc truyền tin thờng thông qua cổng máy tính song song theo chuẩn truyền RS232 Hơn nữa, hiện nay một số sản phẩm máy tính dòng mới không còn tích hợp cổng Com, chỉ có cổng USB và nh vậy là hạn chế việc truyền tin theo RS232 Nhu cầu có đợc các thiết

bị đo di động có khả năng ghép nối với máy tính đơn giản, thuận tiện phục vụ cho các công tác giám sát, cài đặt, hiệu chỉnh thiết bị tại hiện trờng cũng nh phục vụ cho các bàn thí nghiệm là có thật Trớc những nhu cầu đấy, việc tích hợp cổng truyền tin theo chuẩn USB vào các thiết bị đo điện đợc xem nh một giải pháp thực tế và hiệu quả

Gần đây, giải pháp truyền tin theo chuẩn USB đã đợc các hãng sản xuất thiết bị

đo tích hợp Tuy nhiên, đấy là chỉ xảy ra ở phía các nhà sản xuất ở đấy, các modun truyền tin USB cả phần mềm trên máy tính và phần cứng, firmware ở thiết

bị đợc đóng gói và đi kèm với thiết bị đo chuyên biệt của hãng Về phía các kĩ

1.2 Phơng hớng nghiên cứu của đề tài:

- Nghiên cứu chuẩn truyền tin USB

- Thiết kế và xây dựng module truyền tin theo chuẩn USB tích hợp thiết bị đo trên cơ sở ADE7753

Bên cạnh đó, ADE7753 còn có các khả năng phát hiện các thay đổi bất thờng của điện áp

ADE7753 có khả năng đo các phép đo năng lợng đạt độ chính xác 0.1% trong khoảng đo từ 1000:1

ADE7753 bao gồm 3 khâu:

- Mạch khuếch đại vi sai đầu vào

- ADC có tốc độ nhanh, độ phân giải 24 bit

- Các bộ xử lý tín hiệu số: lọc, nhân, tích phân, cộng, nhân, biến đổi tạo tần số.Trong phần tới, chúng ta sẽ cùng điểm qua các khâu này

- 10 -

2.2 Cấu trúc ADE7753:

2.2.1 Sơ đồ khối chức năng:

2.2 2 Đầu vào tơng tự:

ADE7753 có 2 kênh vào điện áp vi sai, giá trị điện áp lớn nhất có thể là ± 0 5 V

Đầu vào kênh 1 cũng là tín hiệu điện áp nên tín hiệu dòng phải đợc biến đổi thành tín hiệu áp trớc khi đa vào Biến đổi dòng thành áp đợc thực hiện bởi một cảm biến dòng di/dt ( nh cuộn dây Rogowski), điện trở Shun hoặc một chuyển đổi dòng CT Trong 2 trờng hợp sau, tín hiệu điện áp vào kênh 1 sẽ tỉ lệ với tín hiệu dòng, còn trong trờng hợp đầu vào dùng cảm biến di/dt, tín hiệu

điện áp kênh 1 sẽ tỉ lệ với đạo hàm tín hiệu dòng vì vậy trong xử lý tín hiệu kênh

1 có thêm bộ tích phân số để phục hồi lại tín hiệu tỉ lệ với chính tín hiệu dòng ( xem sơ đồ khối chức năng)

Mỗi kênh tín hiệu tơng tự đầu vào có một bộ khuyếch đại có thể lập trình đợc (PGA) với các hệ số tỷ lệ bằng 1, 2, 4, 8, 16 Việc lựa chọn các hệ số khuyếch đại bằng phần mềm đợc thực hiện bằng cách viết vào thanh ghi GAIN[7:0] Đối với kênh 1 còn có khả năng lựa chọn mức điện áp vào đủ thang cho ADC là 0.125 V hoặc 0.25 V hoặc 0.5 V Điều này đợc thực hiện bằng cách thay đổi giá trị các bit 3 và 4 trong thanh ghi GAIN Ngoài ra, ADE7753 còn cho phép bù các lỗi offset trên 2 kênh bằng cách ghi giá trị bù tơng ứng vào các thanh ghi CH1OS

và CH2OS Việc này đợc thực hiện trong quá trình chỉnh định thiết bị đo Ngoài

ra, trong kênh 1 còn có bộ lọc thông cao HPF, khi đợc kích hoạt có khả năng lọc đợc thành phần offset trong kênh 1, dẫn đến trong tính toán năng lợng tác dụng (xem trong phần tính toán năng lợng tác dụng), sau khi nhân 2 tín hiệu sẽ chỉ có thành phần lỗi offset dạng cos(wt) (không có thành phần lỗi offset 1 chiều)

và thành phần này sẽ dễ dàng bị loại bỏ bởi bộ lọc thông thấp LPF2

Tín hiệu tơng tự sau khi qua bộ khuếch đại PGA sẽ đi vào bộ biến đổi ADC Phần kế sau ta sẽ xem xét tính năng của ADC này

2.2 3 Bộ biến đổi tơng tự số:

Để đạt đợc sai số 0.1 % trong các ứng dụng đo năng lợng, theo tính toán, sai số các thành phần chức năng của ADE7753 phải đạt độ chính xác 0.01 % Để đảm bảo đợc sai số này, ADC trong ADE đợc thiết kế với tốc độ cao và độ chính xác cao dựa trên nguyên lý Σ − ∆

Nguyên lý hoạt động có trong hình vẽ sau:

- 12 -

Hình 2.2: Nguyên lý hoạt động của ADC Phơng trình biến đổi của ADC sẽ là:

ref pa

X X

U K LSB

LSB N U

/ 1

do công nghệ phân áp và đối nối, với công nghệ vi điện

tử trên điệ tích nhỏ và sự biến động nhiệt độ nhỏ

Với những yêu cầu kĩ thuật nh trên đợc đảm bảo, ADC trong ADE7753 luôn giữ đợc sai số cho mình ở mức dới 0.01 %.

2.2.4 Các phép đo trong ADE7753:

Phần này trình bày các phơng pháp xử lý tín hiệu số dùng để đo các đại lợng

điện trong ADE7753

Các tín hiệu số sau bộ biến đổi ADC đi vào phần xử lý tín hiệu số Nhng để dễ dàng cho việc hình dung nguyên lý xử lý tín hiệu, ta sử dụng các phơng trình toán trên tín hiệu liên tục

Giả sử giá trị dòng và áp tức thời có biểu thức nh sau:

u(t) = UR RMS R 2sin(ωt) (V) (2.4 )

i(t) = IR RMS R 2sin( t + ω ϕ) (A) (2.5)

2 4.1 2 Đo dòng điện hiệu dụng (IRRMSR )

Tín hiệu đa vào kênh 1 thực ra là tín hiệu điện áp tỉ lệ với tín hiệu dòng điện (trờng hợp dùng cảm biến di/dt, tín hiệu điện áp tỉ lệ với đạo hàm tín hiệu dòng phải kích hoạt bộ tích phân số để phục hồi tín hiệu tỉ lệ với dòng)

Ta có:

) cos(

) sin(

điện hiệu dụng Trớc khi đợc lấy căn, giá trị hiệu dụng bình phơng đợc hiệu chỉnh thông qua thanh ghi IRMSOS

Sơ đồ nguyên lý tính toán nh sau:

- 14 -

2.2.4.2 Đo điện áp hiệu dụng (URRMSR)

Điện áp hiệu d ng cũng đợc đo cùng cách nh dòng điện hiệu dụng.ụ

Sơ đồ có trong hình

2.2.4 3 Đo công suất tác dụng:

ADE7753 sử dụng phơng pháp lọc thông thấp để đo công suất tác dụng:

Biểu thức công suất tác dụng tức thời là:

p(t) = UR RMS R.IR RMS R.cosϕ - UR RMS R.IR RMS R.cos(2ωt + ) (2.7) ϕ

Nh vậy, công suất tác dụng chính là thành phần 1 chiều của công suất tác dụng tức thời Dựa vào công thức trên, ADE7753 cho hai giá trị dòng điện và điện áp tức thời nhân với nhau và cho qua bộ lọc thông thấp LPF2 tách đợc công suất

tác dụng Hệ số khuếch đại của công suất tác dụng có thể đợc hiệu chỉnh bằng cách viết giá trị hiệu chỉnh vào thanh ghi WGAIN Giá trị công suất tác dụng có thể đọc đợc từ thanh ghi WAVEFORM

S S

pdt E

S

) ( (2.8)

Trong đó:

E : năng lợng và p là công suất

n : số điểm lấy mẫu

TR S R : chu kỳ lấy mẫu, TR S R= 1,1às (4/CLKIN)

ADE7753 thực hiện tích năng lợng tác dụng bằng cách tích luỹ công suất tác dụng theo thời gian và chứa kết quả vào một thanh ghi năng lợng nội không đọc

đợc 49 bit Trớc khi đợc tích luỹ vào thanh ghi này, công suất tác dụng đợc

đa qua bộ nhân với nội dung của thanh ghi WDIV Giá trị của thanh ghi nội

đợc đọc thông qua thanh ghi năng lợng tác dụng (AENERGY[23:0]), là 24 bit cao của thanh ghi nội này

Ngoài ra, ADE7753 còn có một chế độ đo năng lợng khác, đo năng lợng tích luỹ theo số nguyên nửa chu kì

- 16 -

Để tính năng lợng trong chế độ này, ta đặt bit 7 (CYCMODE = 1) trong thanh ghi MODE ADE tích luỹ năng lợng và chứa kết quả trong thanh ghi LAENERGY trong n chu kỳ tín hiệu Số lợng nửa chu kỳ đợc đặt trong thanh ghi 16 bit LINECYC Khi kết thúc quá trình tích luỹ cờ CYCEND của thanh ghi trạng thái ngắt bằng 1

2.2.4 5 Đo công suất và năng lợng phản kháng (Q):

Công suất phản kháng tức thời q(t) đợc định nghĩa là tích của giá trị điện áp

và dòng điện tức thời khi một trong hai tín hiệu dịch pha một góc bằng 90P

q(t) = u(t).i’(t) = UR RMS R.IRMS R R.sin(ϕ) – UR RMS R.IR RMS R.sin(2ωt + ) (2.10) ϕCông suất phản kháng trung bình trong một chu kỳ T:

) sin(

)

( ).

( )

T T

I U dt t i t u T dt

1 1

2.11 ( )

hay giá trị công suất phản kháng Q trong n chu kỳ tín hiệu:

) sin(

)

( ).

( )

nT nT

I U dt t i t u nT dt

1 1

(2.12 )trong đó : T : chu kỳ tín hiệu, n là số nguyên

Q : công suất phản kháng

Từ công thức (2.11) và (2.12) ta có : Giá trị công suất phản kháng bằng thành phần một chiều của công suất phản kháng tức thời Trên cơ sở đó ADE7753 thực hiện việc tính Q theo phơng pháp lọc số thông thấp LPF, kênh 1 đợc dịch pha một góc 90P

0

P ( /2) nhờ khối dịch pha π π/2 Sau đó cho qua bộ nhân với tín hiệu kênh 2 và lọc thông thấp LPF trích đợc thành phần 1 chiều, công suất phản kháng Q

Năng lợng phản kháng cũng đợc tính theo tích luỹ theo số nguyên nửa chu kì trong thanh ghi LVARENERGY

Sơ đồ tính công suất và năng lợng phản kháng đợc mô tả trên hình 2.7

2.2.4 6 Đo công suất và năng lợng biểu kiến:

Công suất biểu kiến S đợc định nghĩa:

S = UR RMS R.IR RMS R 2.14 ( )

Cũng tơng tự nh trong tính năng lợng tác dụng, năng lợng biểu kiến cũng

đợc tính theo 2 chế độ, tích luỹ theo thời gian, lu giá trị trong thanh ghi VAENERGY và tích luỹ theo số nguyên nửa chu kì và lu giá trị trong thanh ghi LVAENERGY

Tới đây ta có thể tóm tắt cách làm việc của ADE7753 nh sau:

Điện áp vào 2 kênh V1 và V2 ( ở kênh 1, tín hiệu dòng đợc chuyển đổi bằng các loại biến dòng trớc khi đợc đa vào)

Điện áp V1 đợc đa qua bộ khuếch đại vi sai PGA có thể lập trình đợc với các lựa chọn 1, 2, 4, 8, 16 Điện áp vào lớn nhất là 0.5 V

Sau khi qua khuếch đại, tín hiệu đợc đa vào ADC kiểu delta-sigma 24 bit với tần số lấy mẫu là 894 kSPS Tín hiệu số đợc cho qua bộ lọc thông cao HPF để loại bỏ offset Sau đó qua bộ tích phân số (tuỳ chọn) nếu chuyển đổi dòng-áp

trong kênh 1 sử dụng kiểu cảm biến di/dt ở cuộn dây đầu vào (đối với phép đo này, điện áp vào kênh tỉ lệ với đạo hàm của dòng điện nên phải lấy tích phân) Tín hiệu sau đó chia làm 3 đờng thực hiện 3 chức năng tính toán khác nhau

Đờng thứ nhất đi vào bộ nhân với tín hiệu lấy từ V2 Tín hiệu V2 đợc điều

chỉnh góc pha bù cho góc pha của một trong 2 tín hiệu bị lệch pha trong V1 hoặc V2 Sau khi nhân, số liệu đầu ra tỉ lệ với tích V1.V2, đây là giá trị công suất tác dụng tức thời Ta đã biết giá trị công suất tác dụng là thành phần 1 chiều của công suất tác dụng tức thời cho nên, tín hiệu vừa xong cho qua bộ lọc thông thấp LPF2 sẽ tách ra đợc giá trị công suất tác dụng Giá trị công suất tác dụng này sau khi qua bộ bù công suất có thể đọc đợc thông qua thanh ghi lấy mẫu WAVEFORM Cũng cần lu ý rằng, có thể đọc đợc giá trị dòng tức thời, áp tức thời hoặc công suất tác dụng từ thanh ghi này phụ thuộc vào cách lựa chọn bit 13

và 14 trong thanh ghi chế đố MODE

Công suất tác dụng đi từ LPF2 và đợc bù công suất sẽ đợc tích luỹ liên tục trong thanh ghi năng lợng tác dụng nội không đọc đợc, độ dài 49 bit Thanh ghi năng lợng tác dụng AENERGY[23:0] biễu diễn 24 bit cao của thanh ghi nội

kể trên Thời gian lấy mẫu tích luỹ cho thanh ghi nội nói trên là 1.12 à S

(4/CLKIN)

Đờng thứ hai đa đến bộ bình phơng sau đó qua bộ lọc thông thấp để tách

thành phần 1 chiều (là giá trị bình phơng của Irms), qua bộ bù offset (giá trị bù

đợc đặt trong thanh ghi IRMSOS) sau đó qua bộ căn hai để cho giá trị của dòng

điện hiệu dụng (quá trình xử lý tính toán giá trị điện áp trong kênh V2 cũng tơng tự nh vậy) Hai giá trị điện áp và dòng hiệu dụng qua bộ nhân cho ra công suất biểu kiến Quá trình tính toán năng lợng biểu kiến cũng tơng tự nh tính năng lợng tác dụng

2.3 Giao diện SPI và cơ chế ngắt của ADE7753:

2.3.1 Giao diện nối tiếp SPI:

Toàn bộ các chức năng của ADE7753 đợc quản lý thông qua một số thanh ghi on-chip Nội dung các thanh ghi này có thể đợc cập nhật và đọc sử dụng giao diện nối tiếp SPI Sau khi đợc cấp nguồn hoặc đa chân RESETxuống thấp hoặc

có sờn xuống trên chân CS, ADE7753 đợc đặt vào chế độ truyền thông Trong chế độ truyền thông, ADE7753 cần một lệnh viết đến thanh ghi truyền thông Dữ liệu viết đến thanh ghi truyền thông quyết định thao tác truyền dữ liệu tiếp theo

là đọc hay viết và thanh ghi nào sẽ đợc truy cập Do đó, tấc cả các thao tác truyền dữ liệu trong ADE7753 phải đợc bắt đầu bằng một lệnh viết đến thanh ghi truyền thông

Thanh ghi truyền thông là thanh ghi 8 bit Bit MSB xác định thao tác truyền dữ liệu tiếp theo là đọc hay ghi 5 bit LSB chứa địa chỉ thanh ghi đợc truy cập.

Vào lúc hoàn thành của cuộc truyền dữ liệu, ADE7753 sẽ lại đi vào chế độ truyền thông Một cuộc truyền kết thúc khi bit LSB của thanh ghi đợc truyền xong (đến hoặc từ ADE7753)

Giao diện truyền thông nối tiếp của ADE7753 tạo thành bởi 4 tín hiệu SCLK, DIN, DOUT và CS Tấc cả các dữ liệu truyền đợc đồng bộ với xung clock nối tiếp Nhịp clock đồng bộ đợc đa vào chân SCLK

Dữ liệu đợc dịch vào ADE7753 thông qua chân DIN lúc có sờn xuống của tín hiệu SCLK và đợc dịch ra ADE7753 thông qua chân DOUT lúc có sờn lên của tín hiệu SCLK Đầu vào CS là đầu vào chọn chip, đợc sử dụng khi có nhiều thiết bị cùng chia sẻ một bus nối tiếp Cạnh âm trên tín hiệu CS sẽ reset lại giao diện SPI và đặt ADE7753 vào chế độ truyền thông Tín hiệu CS phải đợc giữ ở mức logic thấp trong toàn bộ quá trình truyền dữ liệu

2.3.1.1 Thao tác ghi trong ADE7753:

Thao tác ghi diễn ra nh sau:

Khi ADE7753 đợc đặt vào chế độ truyền thông, trớc hết, một lệnh viết đến thanh ghi truyền thông sẽ diễn ra Bit MSB của byte truyền này là 1, xác định đây

là một thao tác ghi dữ liệu Các bit LSB chứa địa chỉ thanh ghi đợc ghi ADE7753 bắt đầu dịch dữ liệu thanh ghi trong lần sờn xuống tiếp theo của tín hiệu SCLK Và tấc cả các bit dữ liệu còn lại cũng sẽ đợc dịch vào trong các lần sờn xuống tiếp theo nữa của SCLK

Ghi dữ liệu bắt đầu bằng một lệnh viết đến thanh ghi truyền thông theo sau bởi dữ liệu Trong suốt hoạt động ghi dữ liệu, dữ liệu đợc truyền 1 byte một

lần Sau mỗi byte đợc truyền vào cổng nối tiếp, phải đợi một khoảng thời gian nhỏ trớc khi truyền byte khác vào ADE7753 Mặc dù, một byte khác có thể bắt

- 22 -

đầu truyền đến cổng nối tiếp trong khi một byte trớc đó đang đợc truyền đến thanh ghi nhng để đảm bảo thì byte thứ hai này không nên hoàn thành việc truyền cho đến 4 à S sau khi kết thúc truyền byte trớc nó

Một thanh ghi đích có thể dài đến 3 byte Do đó, byte đầu tiên đợc dịch vào chân DIN đợc truyền đến Byte có ý nghĩa lớn nhất MSB trong thanh ghi đích Nếu thanh ghi đích có độ dài 12 bit thì ta phải truyền dữ liệu trong 2 byte Dữ liệu luôn luôn phải đợc truyền trong số nguyên lần byte Trong trờng hợp kể trên thì 4 bit MSB của byte đầu tiên truyền vào ADE sẽ bị bỏ qua và 4 bit LSB của byte đầu tiên này sẽ là 4 bit MSB trên thanh ghi ADE 12 bit

Hình 2 : Thao tác ghi trong ADE77539

2.3.1.2 Thao tác đọc trong ADE7753:

Thao tác đọc hoàn toàn tơng tự nh thao tác ghi chỉ có 2 điểm khác nhau là thứ nhất, trong lệnh đầu tiên, lệnh viết đến thanh ghi truyền thông, bit MSB của byte này là 0, xác định thao tác truyền là thao tác đọc Thứ hai, dữ liệu đợc dịch ra chân DOUT ở thời điểm sờn lên của tín hiệu SCLK

Hình 2.10: Thao tác đọc trong ADE7753

2.3.2 Ngắt trong ADE7753:

Ngắt ADE7753 đợc quản lý thông qua 3 thanh ghi liên quan: thanh ghi cho phép ngắt IRQEN , thanh ghi trạng thái ngắt STATUS, thanh ghi trạng thái ngắt với reset RSTSTATUS

Khi một ngắt xảy ra, cờ ngắt tơng ứng trong thanh ghi trạng thái sẽ đợc set lên

1 Nếu bit cho phép cho ngắt này trong thanh ghi cho phép ngắt IRQEN đã đợc set bằng 1, thì một ngắt sẽ xảy ra và đầu ra IRQ sẽ xuống mức tích cực thấp

Để xác định nguồn ngắt, một vi điều khiển sẽ thực hiện lệnh đọc nội dung của thanh ghi trạng thái ngắt reset RSTSTATUS, tại địa chỉ 0Ch Đầu ra IRQ sẽ chuyển lên mức cao khi hoàn thành lệnh đọc thanh ghi này

ADE7753 đợc thiết kế để đảm bảo không bỏ qua bất cứ ngắt nào Nếu một ngắt xảy ra trong khi thanh ghi trạng thái đang đợc đọc, sự kiện ng này sẽ không bị ắt mất và tín hiệu IRQ sẽ đảm bảo ở mức cao trong suốt quá trình truyền dữ liệu của thanh ghi trạng thái ngắt trớc khi chuyển xuống mức logic thấp trở lại để xác nhận một ngắt đang bị treo

Quản lý ngắt ADE7753 bằng một vi điều khiển:

Hình sau biễu diễn thời gian thực hiện ngắt với một vi điều khiển Tại thời điểm t1, đầu ra IRQ sẽ tích cực mức thấp xác định rằng có một hoặc nhiều sự kiện ngắt

đã xảy ra trong ADE Đầu ra IRQ nên đợc nối với một chân ngắt ngoài tích cực sờn âm trên vi điều khiển Khi kiểm tra cạnh âm trên chân này, Vi điều khiển sẽ

đợc thiếp lập để đi vào thực hiện chơng trình phục vụ ngắt ISR Bắt đầu vào ISR, tấc cả các ngắt phải bị cấm bằng cách sử dụng set bit che ngắt toàn cục ởthời điểm này, cờ ngắt ngoài của MCU có thể đợc xoá để bắt sự kiện ngắt khác trong quá trình thực hiện ISR

- 24 -

Khi cờ ngắt ngoài của vi điều khiển đợc xoá, một lệnh đọc đến thanh ghi RSTSTATUS sẽ đợc thực hiện Việc này gây cho IRQ đợc set lên mức logic cao (t2 ) Nội dung của thanh ghi RSTSTATUS sẽ đợc dùng để xác định nguồn ngắt và các hoạt động liên quan để xử lý Nếu trong quá trình thực hiện ISR này,

có một ngắt xảy ra, sự kiện ngắt này sẽ đợc ghi nhận bởi cờ ngắt ngoài của vi

điều khiển và đợc set lại ở thời điểm t3 Khi quay trở về chơng trình chính từ ISR, bit che ngắt toàn cục phải đợc xoá và cờ ngắt ngoài sẽ gây cho vi điều khiển quay trở lại chơng trình phục vụ ngắt ISR một lần nữa Điều này đảm bảo cho vi điều khiển không bỏ qua bất cứ một ngắt nào Cơ chế và sơ đồ thời gian ngắt cho trong 2 hình vẽ dới đây

Hình 2.11: Cơ chế ngắt trong ADE7753

Hình 2.12: Sơ đồ tín hiệu ngắt ADE7753

Qua phân tích toàn bộ hoạt động của ADE7753, ta thấy đây là IC rất tiện ích trong xây dựng các thiết bị đo điện, điều này thể hiện qua các tính năng u việt của nó:

- Tích hợp công nghệ ADC và DSP với độ chính xác cao trên cùng một chípcùng khả năng hiệu chỉnh , bù lỗi bằng phần mềm đầy đủ và hoàn hảo cho phép xây dựng thiết bị đo với độ chính xác rất cao

- Sự tích hợp đầy đủ các khâu chức năng của hệ thống đo vào một chip cho phép giảm thiểu tối đa các thành phần thêm vào dẫn đến giảm giá thành thiết bị đo

- Các chức năng và chế độ hoạt động có thể cài đặt bằng phần mềm cho phép thay đổi, cải tiến và mở rộng thiết bị đo một cách dễ dàng

- Có thể đo dòng điện qua biến dòng không tiếp xúc, cải thiện các biến dòng thông dụng và cao áp

Một thiết bị đo số phải giao tiếp đợc với máy tính để phục vụ cho các chức năng hiển thị, giám sát, hiệu chỉnh và cài đặt Chuẩn giao tiếp USB thể hiện u điểm nh một chuẩn truyền thông có tốc độ và độ tin cậy cao, có kết nối đơn giản Đề tài này nghiên cứu tích hợp cổng giao tiếp USB vào thiết bị đo Trong chơng tiếp theo luận văn sẽ đi vào khảo sát chuẩn USB

- 26 -

Chơng 3:

Giới thiệu chung về chuẩn USB

3.1 Khái niệm về USB:

USB là một chuẩn dữ liệu cho bus nối tiếp đa năng cho phép các thiết bị đầu cuối giao tiếp với máy tính chủ

USB đợc phát triển dới sự hợp tác của hãng Intel và Microsoft, đợc sử dụng

đầu tiên vào năm 1996 Tháng 10 1996, hệ điều hành Windows 98 đợc cung cấp các driver điều khiển hỗ trợ chuẩn USB Đến năm 1998, chuẩn này đợc hỗ trợ đầy đủ bởi các phiên bản Windows sau này và chuẩn này trở thành phổ biến.Các máy tính đời mới đều đợc trang bị cổng USB, có cả các card mở rộng để tạo

-ra các cổng USB trên các máy tính cha tích hợp cổng này Thậm chí có một số dòng máy tính chỉ cung cấp cấp USB không có cổng Com nh một sự thay thế

3.2 Các u điểm của giao tiếp USB:

Sở dĩ đợc a chuộng nh vậy là do so với các chuẩn giao tiếp trớc đây, chuẩn USB thể hiện các đặc điểm u việt nh sau:

- Dễ dàng mở rộng các thiết bị đầu cuối của PC

- Cung cấp các giải pháp chi phí thấp nhng vẫn hỗ trợ truyền dẫn với tốc độ lên đến 480Mb/s

- Giao thức linh hoạt cho các chế độ hỗn hợp

- Đợc Windows và các hệ điều hành khác hỗ trợ Do vậy không cần driver mức thấp cho các thiết bị USB

- Đa năng do đó nhiều thiết bị có thể ghép nối với PC qua chuẩn USB

- Độ tin cậy cao

USB Host lµ m¸y tÝnh cã hÖ ®iÒu hµnh cã kh¶ n¨ng qu¶n lý USB.

Trong mét hÖ thèng USB chØ tån t¹i duy nhÊt mét USB host

C¸c líp chÝnh cña mét host bao gåm:

- Bé ®iÒu khiÓn host USB

- HÖ thèng ®iÒu khiÓn USB

- PhÇn mÒm øng dông

H×nh 3.1: CÊu tróc host USb

- 28 -

3.3.1.1 Bộ điều khiển host USB :

Bộ điều khiển host USB điều khiển tơng tác điện và các tầng giao thức Một giao diện bus USB thực ra đợc cung cấp bởi cả host và thiết bị và đợc minh hoạ

ở đây nh là phần giao diện tuần tự SIE Và trên host, giao diện bus USB đợc thực hiện bởi bộ điều khiển host USB Bộ điều khiển host USB có tích hợp một Hub gốc cung cấp các điểm cắm cho các dây USB

3.3.1.2 Phần mềm ứng dụng:

Đây là chơng trình thực hiện trên Host, thực hiện giao tiếp giữa ngời dùng với thiết bị.Các chức năng của thiết bị sẽ đợc thể hiện ở phần mềm này Đối với các thiết bị chuẩn nh chuột, bàn phím, ổ cứng USB, phần mềm này sẽ đợc cung cấp bởi hệ điều hành Còn đối với các thiết bị USB chức năng chuyên dụng, phần mềm này sẽ đi kèm với thiết bị do hãng sản xuất cung cấp Khi cần tạo ra một thiết bị USB, ngời thiết kế sẽ phải viết chơng trình ứng dụng cho thiết bị đó

3.3.1.3 Hệ thống điều khiển USB:

Hệ thống điều khiển USB sử dụng bộ điều khiển Host nêu trên để quản lý dữ liệu giữa host và thiết bị USB Giao diện giữa hệ thống điều khiển USB và bộ điều khiển host USB phụ thuộc vào định nghĩa phần cứng của bộ điều khiển host USB

Hệ thống điều khiển USB cùng với bộ điều khiển host chuyển các yêu cầu truyền dẫn dữ liệu từ phần mềm ứng dụng đến thiết bị USB Hệ thống điều khiển USB cũng có nhiệm vụ quản lý tài nguyên USB nh băng thông và nguồn bus đảm bảo ứng dụng có thể giao tiếp với thiết bị USB

Để thực hiện các nhiệm vụ nêu trên, một hệ thống điều khiển USB đợc phân lớp nhiệm vụ cụ thể

Trong mô hình driver đợc phân lớp, mỗi một lớp điều khiển một phần quá trình truyền thông Phân nhiệm cho các lớp quản lý làm cho việc truyền thông hiệu quả hơn cho phép các thiết bị khác nhau có một số thao tác giống nhau cùng sử

dụng một số lớp driver giống nhau.Do đó, khả năng đáp ứng của driver cho các thiết bị đa dạng hơn và khi cần có thể nâng cấp

Dới hệ điều hành Windows có hỗ trợ USB, driver phân thành 2 lớp chính:

- Function driver

- Bus driver

Hình 3.2: hệ thống điều khiển USB Function driver cho phép ứng dụng có thể giao tiếp với thiết bị USB sử dụng các hàm API Các hàm API này là một phần của hệ thống Win32 của Windows đảm nhiệm các nhiệm vụ nh chạy chơng trình, quản lý đầu vào ra của bàn phím, chuột và hiển thị lên màn hình Để kết nối với một thiết bị USB, ứng dụng không

- 30 -

cần phải biết bất cứ thứ gì liên quan đến giao thức USB hoặc thậm chí đó có phải

là thiết bị USB hay không

Bên cạnh đó, function driver cũng biết cách kết nối với các bus driver ở mức thấp hơn Thông thờng khi nói đến driver của thiết bị thì ý là ám chỉ function driver Function driver có thể là driver của một lớp thiết bị hoặc là một thiết bị cụ thể nào đó do ngời thiết kế chế tạo ra

Trong trờng hợp function driver là driver của một lớp thiết bị, khi cần lại có thêm những driver bổ sung cho lớp thiết bị đó

Đó là: Upper filter driver và Lower filter driver Khi một thiết bị hay một lớp con của lớp thiết bị có yêu cầu vợt quá những hỗ trợ của một lớp định nghĩa trớc

đó, một driver đợc bổ sung để đáp ứng các yêu cầu đó, đó là Upper filter driver Các yêu cầu từ chơng trình ứng dụng sẽ đợc chuyển qua Upper filter driver trớc khi nó đợc chuyển đến Class driver Bên cạnh đó khi Class driver hỗ trợ nhiều giao diện thì các yêu cầu từ lớp cần chuyển qua một driver bổ sung trớc khi driver này chuyển yêu cầu đến bus driver, đó là Lower filter driver

Bus driver là đợc hỗ trợ bởi Windows, là một phần của Windows ng dụng và ứngời viết driver thiết bị không cần phải biết chi tiết hoạt động của nó Thực ra, Bus driver cũng đợc phân thành những lớp driver nhỏ hơn:

- Root hub driver

Bus class driver

Host controller driver

-Root-hub driver chịu trách nhiệm khởi tạo các cổng, quản lý truyền thông giữa driver thiết bị và bus class driver Bus class driver quản lý nguồn bus, hoạt động - -enumeration (tìm hiểu thiết bị) và giao tiếp giữa root-hub driver và host-

controller driver Host-controller driver cho phép các driver phần mềm phía trên

có thể giao tiếp với phần cứng bộ điều khiển host-controller

Hình 3.3: Mô hình phân lớp của hệ thống điều khiển USB

3.3.2 Thiết bị USB:

Các thiết bị USB là các thiết bị ngoại vi bao gồm nhiều dạng Dạng đã đợc chuẩn hoá nh chuột, bàn phím, ổ cứng USB Dạng các thiết bị chức năng chuyên dụng do các hãng sản xuất và dạng do ngời thiết kế tạo ra Các thiết bị này muốn giao tiếp với Host USB phải tuân theo chuẩn USB

Các thiết bị USB gồm 3 thành phần chính:

- Giao diện Bus USB: Phần giao diện tuần tự SIE chứa vi mạch chịu trách nhiệm nhận và gửi dữ liệu theo chuẩn USB

- 32 -

- Tổ hợp thiết bị logic USB: Một tổ hợp phần cứng và phần mềm nhận nhiệm vụ truyền dữ liệu giữa khối SIE và các điểm cuối (Endpoint) của thiết bị qua các đờng ống (Pipe) thích hợp của thiết bị tới Host

- Phần chức năng của thiết bị

Kết nối logic của các thành phần của thiết bị gần giống nh kết nối logic trên Host

Hình 3.4: Cấu trúc của thiết bị USB

Tới đây, ta cần nắm rõ hai khái niệm: điểm cuối và đờng ống:

- Điểm cuối (Endpoint):

Có thể nói đơn giản, điểm cuối thiết bị là một phần đợc định địa chỉ xác định nơi mà dữ liệu truyền từ nó hoặc đến nó

Trên thiết bị USB, điểm cuối cụ thể là một khối bộ nhớ ,hoặc một hoặc vài thanh ghi nào đó

Điểm cuối cũng có thể hiểu là bộ đệm của thiết bị, nơi đặt dữ liệu nhận đợc từ host cũng nh nơi dữ liệu sẵn sàng đợi để truyền đến host

Điểm cuối đợc định địa chỉ bằng số và hớng truyền: IN hoặc OUT IN có nghĩa là dữ liệu từ điểm cuối truyền đến host OUT có nghĩa là dữ liệu truyền từ host đến điểm cuối

Đối với một thiết bị low_speed, ngoài điểm cuối 0, mỗi thiết bị có 2 điểm cuối khác Đối với thiết bị hight_speed và full_speed, ngoài điểm cuối 0, mỗi thiết bị

có thể có tối đa 30 điểm cuối, 1 nửa là IN và một nửa là OUT

- Đờng ống (Pipe):

Thực chất là bus logic nối giữa điểm cuối thiết bị và host

Dữ liệu truyền theo các đờng ống dới dạng các gói đợc thiết lập trong một khung truyền, tuân theo giao thức truyền chuẩn USB và đợc phần cứng phân phối qua địa chỉ điểm cuối Do thiết bị có thể sử dụng nhiều đờng ống tơng ứng với nhiều điểm cuối cho nên tốc độ truyền đợc tăng lên

Kết nối đợc thực hiện trên 3 tầng tơng ứng giữa host và thiết bị

-Tầng kết nối vật lý: phải tơng thích về kiến trúc vật lý

o Bộ điều khiển Host USB: là phần cứng cho phép những thiết bị USB

có thể kết nối với host.Cụ thể ở đây là Root-Hub

- 34 -

o Giao diện bus USB: là phần cứng tơng thích USB, vi mạch tuần tự SIE để có thể cắm trực tiếp vào hub USB trên máy tính và có giao diện bus USB

Hình 3.5: Kết nối USB

Tới đây, ta đi sâu hơn về các vấn đề trong kết nối USB:

• Kiến trúc Bus: mô hình kết nối giữa các thiết bị USB và Host

• Mô hình luồng dữ liệu

• Giao thức truyền thông USB

3.3.3.1 Kiến trúc Bus:

Kiến trúc Bus là Bus tuần tự đa năng nối các thiết bị USB với Host USB

- Về mặt kết nối vật lý ,USB là một kiến trúc tầng sao Một Hub tại vị trí

trung tâm của mỗi sao Mỗi đoạn dây là một kết nối điểm- điểm giữa một Host tới một Hub hoặc một chức năng nào đó, hoặc một Hub nối tới một Hub khác hoặc một chức năng khác Với 7 bit địa chỉ, máy chủ USB đợc phép quản lý đến 127 thiết bị ngoại vi

Hình 3.6: Kiến trúc vật lý

- Về mặt kết nối logic, kết nối giữa host với mỗi thiết bị logic đợc xem nh

kết nối trực tiếp với cổng Hub gốc

Dữ liệu đợc truyền theo các ống, trong thuật ngữ tiếng Anh gọi là các Pipe, giữa các chức năng trên thiết bị tới phần mềm ứng dụng Dữ liệu có thể đi theo 2 chiều hoặc một chiều Host USB quản lý việc trao đổi dữ liệu với từng thiết bị USB một cách độc lập

Chuẩn USB qui định việc truyền thông giữa Host và thiết bị USB theo các chức năng của thiết bị USB Mỗi một thiết bị USB với các yêu cầu về tốc độ, tính thời gian thực khác nhau, chuẩn USB sẽ có cách quản lý thiết bị theo cách truyền thông khác nhau Điều này đợc thực hiện bởi số điểm cuối của thiết bị, hớng truyền, kiểu truyền, dung lợng tối đa gói truyền Mỗi một điểm cuối cùng với một đờng ống của thiết bị sẽ gắn với một kiểu truyền cụ thể

Hình 3.8: Mô hình luồng dữ liệu

Có 4 kiểu truyền do chuẩn USB qui định:

- Truyền điều khiển:

Mỗi một thiết bị USB bắt buộc phải có 1 đờng ống 0 của điểm cuối 0 sử dụng kiểu truyền này để cài đặt thiết bị USB

Cuộc truyền này có nhiệm vụ truyền các yêu cầu điều khiển chuẩn từ Host đến thiết bị, truyền dữ liệu đáp ứng về từ thiết bị nếu có, và xác nhận.Do đó, kiểu truyền này là 2 chiều

Mỗi một cuộc truyền điều khiển phải có ít nhất 2 tầng: tầng setup và tầng status Có thể còn có thêm tầng DATA

Mỗi một tầng setup thờng có 1 giao tác setup Giao tác này bắt đầu bằng gói TOKEN xác định đây là tầng setup Theo sau là gói dữ liệu thêm thông tin vào bao gồm địa chỉ của điểm cuối, dạng request, có hay không có tầng dữ liệu theo sau tầng setup Nếu nh có thì hớng của dữ liệu là hớng nào: từ thiết bị

đến host hay từ host đến thiết bị?

Nghĩa là theo chu kì cứ 1ms host sẽ quét bus hỏi xem có dữ liệu mới đợc gửi

đến không Giao thức của kiểu truyền đợc khởi động bằng một khung In Thiết

bị USB trả lời bằng một gói NAK nếu không có ngắt Trong trờng hợp có ngắt, thiết bị sẽ trả lời bằng một gói dữ liệu Khi việc nhận dữ liệu hoàn thành, host sẽ trả lời bằng một gói ACK nếu không có lỗi hoặc không trả lời gì nếu gói dữ liệu

có lỗi Nếu dữ liệu bị ngẽn ở điểm cuối của thiết bị, thiết bị sẽ gửi đến host gói STALL và đợi phần mềm hệ thống xử lý

- Truyền đẳng thời:

là phơng pháp truyền một chiều, hớng cuộc truyền có thể từ thiết bị USB đến máy chủ hoặc ngợc lại Vì thế, cuộc truyền cần hai điểm cuối ở thiết bị USB hoặc hai đờng ống ở host Khi có một lợng lớn dữ liệu với tốc độ dữ liệu đã

đợc qui định nh card âm thanh, loa, điện thoại thì sử dụng kiểu truyền này Giao thức truyền đồng bộ bắt đầi bằng một gói In hoặc Out từ host tuỳ theo hớng cuộc truyền và loại điểm cuối

Ví dụ: nếu gói In, thiết bị USB truyền dữ liệu về host, Trong trờng hợp gói Out, host tiếp tục bằng cách truyền dữ liệu Truyền đồng bộ không dùng gói bắt tay để thông báo kết quả truyền, Vì thế, thông tin có thể bị thất lạc

- Truyền khối:

Là phơng pháp truyền 2 chiều Hớng truyền có thể từ thiết bị về máy chủ hoặc ngợc lại Nh vậy, một thiết bị USB cần cả hai chiều dữ liệu sẽ cần có 2 điểm

cuối Giao thức truyền khối gồm ba giai đoạn: khung, dữ liệu và gói bắt tay Nếu thiết bị bận sẽ không có giai đoạn truyền dữ liệu mà chỉ có khung và gói bắt tay Khi có lợng lớn dữ liệu cần truyền và cần độ tin cậy cao nhng không đòi hỏi về mặt thời gian thì nên truyền theo cách này

Ví dụ: máy in, máy quét

3.3.3.3 Giao thức USB:

Nh đã đề cập trong các mục trớc, chuẩn USB có 4 kiểu truyền, ta sẽ áp dụng các kiến thức vừa nắm đợc trong các phần trớc để tìm hiểu giao thức của từng kiểu truyền này

Mỗi một cuộc truyền bao gồm 1 hoặc nhiều thành phần gọi là giao tác Mỗi giao tác thì lại bao gồm 1 hoặc nhiều gói Mỗi một gói đợc hình thành từ nhiều trờng

Hình 3.9: Cấu trúc của cuộc truyền Trớc khi tìm hiểu về giao thức truyền của chuẩn USB ta tìm hiểu khái niệm về các trờng và các kiểu gói

3.3.3.3.1 Khuôn dạng các trờng:

3.3.3.3.1.1 Trờng Sync (trờng đồng bộ):

- 40 -

Tấc cả các loại gói đều bắt đầu bằng trờng này, bao gồm 8 bit Trờng này có nhiệm vụ đồng bộ xung clock của việc thu và việc phát, 2 bit sau cùng dùng để báo hiệu nơi kết thúc của trờng Sync và nơi bắt đầu của trờng PID theo sau

3.3.3.3.1.2 Trờng PID (trờng định danh gói):

Đứng phía sau trờng Sync Một PID gồm có 4 bit chỉ kiểu gói và theo sau là các bit đảo của 4 bit này nhiệm vụ kiểm tra lỗi

LSB MSB PIDR 0 PIDR 1 PIDR 2 PIDR 3 PID0 PID1 PID2 PID3

Hình 3.10: Khuôn dạng PID

PID cho biết kiểu gói, khuôn dạng của gói và kiểu phát hiện lỗi đợc áp dụng cho gói đó Còn 4 bit MSB của PID dùng để đảm bảo quá trình giải mã.Một lỗi sẽ xảy

ra, nếu 4 bit MSB này không là các bit đảo của 4 bit LSB

Host và tấc cả các phần chức năng của thiết bị phải thực hiện quá trình giải mã một cách đầy đủ đối với tấc cả các trờng PID nhận đợc Bất cứ một PID nào nhận đợc với phần kiểm tra sai hoặc là có giá trị giải mã không đợc định nghĩa thì dữ liệu nhận đợc bị hỏng và phía nhận sẽ bỏ qua

Các kiểu PID đợc liệt kê trong bảng sau:

Bảng 3.1: Các dạng PID Kiểu PID Tên PID PID