USB3.0协议(中文)

- 1 -USB 3.0技术一、定义USB 3.0是最新的USB 规范，该规范由英特尔等大公司发起。

USB 2.0已经得到了PC 厂商普遍认可，接口更成为了硬件厂商接口必备，看看家里常用的主板就清楚了。

USB2.0的最高传输速率为480Mbps ，即60MB/s 。

不过，大家要注意这是理论传输值，如果几台设备共用一个USB 通道，主控制芯片会对每台设备可支配的带宽进行分配、控制。

如在USB1.1中，所有设备只能共享1.5MB/s 的带宽。

如果单一的设备占用USB 接口所有带宽的话，就会给其他设备的使用带来困难。

二、简介USB 3.0 —— 也被认为是SuperSpeed USB ——为那些与PC 或音频/高频设备相连接的各种设备提供了一个标准接口。

从键盘到高吞吐量磁盘驱动器，各种器件都能够采用这种低成本接口进行平稳运行的即插即用连接，用户基本不用花太多心思在上面。

新的USB 3.0在保持与USB 2.0的兼容性的同时，还提供了下面的几项增强功能：●极大提高了带宽——高达5Gbps全双工（USB2.0则为480Mbps半双工）●实现了更好的电源管理●能够使主机为器件提供更多的功率，从而实现USB——充电电池、LED照明和迷你风扇等应用。

●能够使主机更快的识别器件●新的协议使得数据处理的效率更高USB 3.0可以在存储器件所限定的存储速率下传输大容量文件（如HD电影）。

例如，一个采用USB 3.0的闪存驱动器可以在15秒钟将1GB的数据转移到一个主机，而USB 2.0则需要43秒。

受到消费类电子器件不断增加的分辨率和存储性能需求的推动，希望通过宽带互联网连接能够实现更宽的媒体应用，因此，用户需要更快速的传输性能，以简化下载、存储以及对于多媒体的大量内容的共享。

USB 3.0在为消费者提供其所需的简易连接性方面起到了至关重要的作用。

当用于消费类器件时，USB 3.0将解决USB 2.0无法识别无电池器件的问题。

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USB 体系简介
USB 体系包括主机、设备以及物理连 接三个部分。
主机是一个提供USB接口及接口管理 能力的硬件、软件及固件的复合体， 可以是PC，也可以是OTG设备。一 个USB 系统中仅有一个USB主机；
设备包括 USB功能设备和 USB HUB， 最多支持 127个设备；
物理连接即指的是USB 的传输线。 在USB 2.0系统中，要求使用屏蔽的 双绞线。
把多个功能设备通过内置的 USB HUB 组合而成的设备，比如带录音话筒 的 USB 摄像头等。 一个 USB HOST 最多可以同时支持 128 个地址，地址 0 作为默认地址， 只在设备枚举期间临时使用，而不能被分配给任何一个设备，因此一个 USB HOST 最多可以同时支持 127 个地址，如果一个设备只占用一个地 址，那么可最多支持 127个 USB 设备（含USB HUB）。
USB 接口扩展
USB HUB提供了一种低成本、低复杂度的USB 接口扩展方法。HUB 的上行PORT 面向 HOST，下行 PORT 面向设备（HUB 或功能设备）。 在下行 PORT 上，HUB 提供了设备连接检测和设备移除检测的能力， 并给各下行PORT供电。
HUB可以单独使能各下行PORT，不同PORT 可以工作不同的速度等 级（高速/全速/低速）。
转发器提供了从高速和全速/低速通讯的转换能力，通过 HUB 可以在 高速 HOST 和全速/低速设备之间进行匹配。
HUB 在硬件上支持 Reset、Resume、Suspend。
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USB 体系简介
USB HOST 在USB体系中负责设备连接/移除的检测、HOST 和设备之 间控制流和数据流的管理、传输状态的收集、总线电源的供给。
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USB 3.0USB 3.0USB 3.0是最新的USB规范，该规范由英特尔等大公司发起。

USB 2.0已经得到了PC厂商普遍认可，接口更成为了硬件厂商接口必备，看看家里常用的主板就清楚了。

USB2.0的最高传输速率为480Mbps，即60MB/s。

不过，大家要注意这是理论传输值，如果几台设备共用一个USB通道，主控制芯片会对每台设备可支配的带宽进行分配、控制。

如在USB 1.1中，所有设备只能共享1.5MB/s的带宽。

如果单一的设备占用USB接口所有带宽的话，就会给其他设备的使用带来困难。

USB 3.0标准的正式发布由Intel、微软、惠普、德州仪器、NEC、ST-NXP等业界巨头组成的USB 3.0 Promoter Group今天宣布，该组织负责制定的USB 3.0标准接口与线缆样品新一代USB 3.0标准已经正式完成并公开发布。

新规范提供了十倍于USB 2.0的传输速度和更高的节能效率，可广泛用于PC外围设备和消费电子产品。

制定完成的USB 3.0标准已经移交给该规范的管理组织USB Implementers Fo rum(简称USB-IF)。

该组织将与硬件厂商合作，共同开发支持USB 3.0标准的新硬件，不过实际产品上市还要等一段时间。

第一版USB 1.0是在1996年出现的，速度只有1.5Mbps；两年后升级为USB 1.1，速度也大大提升到12Mbps，至今在部分旧设备上还能看到这种标准的接口；2 000年4月，目前广泛使用的USB 2.0推出，速度达到了480Mbps，是USB 1.1的四十倍；如今八个半年头过去了，USB 2.0的速度早已经无法满足应用需要，US B 3.0也就应运而生，最大传输带宽高达5.0Gbps，也就是625MB/s，同时在使用A 型的接口时向下兼容。

IEEE组织最近也批准了新规范IEEE1394-2008，不过新版FireWire的传输速度只有3.2Gbps，相当于USB 3.0的60％多一点。

英特尔公司（Intel）和业界领先的公司一起携手组建了USB 3.0推广组，旨在开发速度超过当今10倍的超高效USB互联技术。

该技术是由英特尔，以及惠普（H P）、NEC、NXP半导体以及德州仪器（Texas Instruments）等公司共同开发的，应用领域包括个人计算机、消费及移动类产品的快速同步即时传输。

随着数字媒体的日益普及以及传输文件的不断增大——甚至超过25GB，快速同步即时传输已经成为必要的性能需求。

USB 3.0 具有后向兼容标准，并兼具传统USB技术的易用性和即插即用功能。

该技术的目标是推出比目前连接水平快10倍以上的产品，采用与有线USB相同的架构。

除对USB 3.0规格进行优化以实现更低的能耗和更高的协议效率之外，USB 3.0 的端口和线缆能够实现向后兼容，以及支持未来的光纤传输。

“从逻辑上说USB 3.0将成为下一代最普及的个人电脑有线互联方式”，英特尔技术战略师Jeff Ravencraft说道，“数字时代需要高速的性能和可靠的互联来实现日常生活中庞大数据量的传输。

USB 3.0可以很好地应对这一挑战，并继续提供用户已习惯并继续期待的USB易用性体验。

”英特尔公司成立USB 3.0推广组之初就希望USB设计学会（USB-IF）可以作为USB 3.0规格的行业协会。

完整的USB 3.0规格有望于2008年上半年推出，USB 3.0初步将采用离散硅的形式。

usb3.0USB 3.0推广组，包括惠普、英特尔、NEC、NXP半导体以及德州仪器，致力于保护已有USB设备驱动器基础设施和投资、USB的外观以及方便使用的特性，同时继续发扬USB这种卓越技术的功能。

“我们对USB 2.0以及无线USB技术的支持彰显了惠普致力于为客户提供可靠的外围设备互联方式”，惠普公司负责打印成像与消费市场部门（Consumer Inkjet Solutions）的副总裁Phil Schultz说，“现在借助USB 3.0，我们将为客户创造打印机、数码相机及其他外围设备与个人电脑互联的更佳体验。

VIA ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱonfidential
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USB3.0架構圖 架構圖
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如同前面強調的， 如同前面強調的， USB3.0可向下 可向下 相容， 相容，所以不管 你用的是 USB1.1或是 或是 USB2.0的板子 USB2.0的板子、 的板子、 Hub和Device， 和 ， 並不會產生無法 使用的問題， 使用的問題，從 右圖看出它仍包 原來的 Controller。 。
USB3.0初步介紹
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USB3.0名詞上的定義 名詞上的定義
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在USB1.1的定義中，Low Speed為1.5 的定義中， 為 的定義中 Mbps，Full Speed 為12 Mbps。 ， 。 USB2.0的定義中，High Speed的速率達 的定義中， 的定義中 的速率達 480 Mbps，從速度上跟 Full Speed比 ， 比 有大大的提昇。 較，有大大的提昇。 USB3.0所定義的名詞叫做 所定義的名詞叫做Super Speed， 所定義的名詞叫做 ， 因為它支援了雙向併發資料流程傳輸， 因為它支援了雙向併發資料流程傳輸， 使它能夠突破原本的限制，到達了5 使它能夠突破原本的限制，到達了 Gbps。 。
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USB3.0 Eye Pattern
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USB量測設備需求 量測設備需求
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It is recommended that 12.5 GHz system BW is used for USB 3.0 Informative measurements or normative measurements when channel emulation is being used. This ensures that any 5th harmonic frequency content is considered in the analysis. Tektronix models that meet this recommendation are DPO/DSA71254 and above. The DPO70804 (8 GHz) model is also suitable for Normative measurements if the waveform is being acquired at the receiver (TP1 defined in Figure 6-14 of the specification). DPOJET Jitter and Eye Analysis Tool (v1.2.0 build2 or later) installed. Probes – Two TCA-SMA or One P7300SMA/P7500 differential probe. SMA Breakout Fixture - 'Early' breakout fixture are orderable directly from Ellisys Corp. AWG7122B Arbitrary Waveform Generator (v3.0.136.602 or later) (optional) for initiating electrical

USB3.0 与USB2.0的特性比较3.2 超速结构超速总线是一个分层的通讯结构，如下图所示：协议层：协议层在主机和设备间定义了end-to-end通讯规则。

超速协议在主机和设备端点(endpoint)之间提供应用数据信息交换。

这个通讯关系叫做管道(pipe)。

它是主机导向的协议，意味着主机决定什么时候在主机和设备间进行应用数据传输。

设备可以通过一个特定端点向主机发起异步请求服务，所以它不是一个轮询协议（USB2.0为轮询协议）。

数据可以连续突发传输，提高总线效率。

对某些传输类型（块传输），协议提供流控支持。

SS设备可以异步发送，通知主机，设备的功能状态发生改变。

而不是轮询的方式。

设备端点可以通过设备异步发送的“ready”包（ERDY TP）通知主机进行数据发送与接收，主机对于“ready”通知，如果有有效的数据发送或者缓存接收数据，会添加管道。

主机发送包含主机时间戳的特殊包头（ITP）到总线上，该值可以用于保持设备和主机同步（如果需要的话）。

超速USB电源管理：链路电源管理的关键点是：·设备向主机发送异步“ready”通知·包是有路由路径的，这样就允许不参与数据通讯的链路进入或仍旧停留在低电源状态。

·如果包送到一个处于低电源状态的端口，这个端口会切换到退出低电源状态并指示这是个切换事件。

设备：·超速需要支持USB2.0对默认的控制管道的规定。

HUB设备：因为USB3.0向下兼容USB2.0，为支持USB3.0双总线结构，USB3.0 HUB在逻辑上是两个HUB的组合：一个USB2.0 HUB和一个USB3.0 HUB。

连接到上游端口的电源和地线是共享的。

集线器参与到一个端到端的协议中，所承当的工作：·路由选择输出的包到下游端口。

·输入包混合传递到上游端口·当不在低功耗状态下时，向所有下游端口广播时间戳包（ITP）·当在一个低功耗状态的端口检测到包时，集线器将目标端口转变成退出低功耗状态，通知主机和设备（带内）包遭遇到了一个在低功耗状态的端口。

System description
USB 3.0 interconnect USB 3.0 devices USB 3.0 host
System compare
SS architecture Device: Hub, peripheral Host
Communication flow
SuperSpeed supports continuous bursting
SuperSpeed is a dual-simplex unicast bus which allows concurrent IN and OUT transactions, USB2.0 a half-duplex broadcast bus
Pipe: very similar to USB2.0, improved bus utilization: A new feature was added (using packets NRDY and ERDY) to let a device asynchronously notify the host of its readiness
SS supports link-level power management that may be initiated from either end of the link.
Error detection and recovery and flow control.
Transfer description
Data bursting:enhances efficiency by eliminating the wait time for acknowledgements on a per data packet basis.

本文补充USB 3.0接口定义，USB 3.0采用的双总线结构，在速率上已经达到4.8Gbps，所以称为Super speed，在USB 3.0的LOGO上显示为SS，由于接口变化太大，再加上把USB 3.0协议集成到相关芯片组肯定也需要时间，所以USB 3.0的普及应该至少再需三年以上。

说明：本文插图及封装尺寸来源，USB 3.0-final.pdf（Date:November/12/2008），USB 3.0协议可在USB官方下载到。

USB 3.0中定义的连接器包括（本文不包含连接线缆）：1、USB 3.0 A型USB插头（plug）和插座（receptacle）引脚顺序（左侧为Plug，右侧为Receptacle）：引脚定义：封装尺寸（单PIN Receptacle）：2、USB 3.0 B型USB插头（plug）和插座（receptacle）引脚顺序（左侧为Plug，右侧为Receptacle，注意箭头所指斜口向上，USB端口朝向自己）：引脚定义：封装尺寸（单PIN Receptacle）：3、USB 3.0 Powered-B型USB插头（plug）和插座（receptacle）引脚顺序（左侧为Plug，右侧为Receptacle，注意宽边在上，USB端口朝向自己）：引脚定义：4、USB 3.0 Micro USB插头和插座USB 3.0 Micro USB插头和插座变化相当大，而官方的协议文档中，涉及该部分的插图仍然存在模糊情况，这里不再抓图，前面文章介绍过Micro USB接口主要是用于蜂窝电话和便携设备的，体积相比Mini-USB更小。

Micro USB插头和插座分为三种：USB 3.0 Micro-B连接器引脚定义：USB 3.0 Micro-AB/-A连接器引脚定义如下：详细了解，请参考官方USB 3.0规范文档，之USB 3 0最终协议文档，下载地址参考USB 官方网址：/。

与的特性比较超速结构超速总线是一个分层的通讯结构，如下图所示：协议层：协议层在主机和设备间定义了end-to-end（端到端）通讯规则。

超速协议在主机和设备端点(endpoint)之间提供应用数据信息交换。

这个通讯关系叫做管道(pipe)。

它是主机导向的协议，意味着主机决定什么时候在主机和设备间进行应用数据传输。

设备可以通过一个特定端点向主机发起异步请求服务，所以它不是一个轮询协议（为轮询协议）。

数据可以连续突发传输，提高总线效率。

对某些传输类型（块传输），协议提供流控支持。

SS设备可以异步发送，通知主机，设备的功能状态发生改变。

而不是轮询的方式。

设备端点可以通过设备异步发送的“ready”包（ERDY TP）通知主机进行数据发送与接收，主机对于“ready”通知，如果有有效的数据发送或者缓存接收数据，会添加管道。

主机发送包含主机时间戳的特殊包头（ITP）到总线上，该值可以用于保持设备和主机同步（如果需要的话）。

超速USB电源管理：链路电源管理的关键点是：·设备向主机发送异步“ready”通知·包是有路由路径的，这样就允许不参与数据通讯的链路进入或仍旧停留在低电源状态。

·如果包送到一个处于低电源状态的端口，这个端口会切换到退出低电源状态并指示这是个切换事件。

设备：·超速需要支持对默认的控制管道的规定。

HUB设备：因为向下兼容，为支持双总线结构，HUB在逻辑上是两个HUB的组合：一个HUB和一个HUB。

连接到上游端口的电源和地线是共享的。

集线器(HUB)参与到一个端到端的协议中，所承当的工作：·路由选择输出的包到下游端口。

·输入包混合传递到上游端口·当不在低功耗状态下时，向所有下游端口广播时间戳包（ITP），即为同步时间信息包。

·当在一个低功耗状态的端口检测到包时，集线器将目标端口转变成退出低功耗状态，通知主机和设备（带内）包遭遇到了一个在低功耗状态的端口。

一、USB传输协议USB是通用串行总线（英语：Universal Serial Bus）的缩写，是一种串口总线标准。

USB这种输入输出接口被广泛地应用于个人电脑和移动设备等产品。

USB-IF（全称USB Implementers Forum）是位于美国的USB标准化组织，由英特尔、微软、惠普、NEC、LSI、意法半导体等发起的非盈利组织。

自1996年USB-IF（USB Implementers Forum）组织发布最初标准以来，USB标准经历了多个版本，分别是USB 1.0、USB 1.1、USB 2.0、USB 3.0、USB 3.1、USB 3.2，最新一代是USB4。

二、USB协议发展历史1996年，USB1.0发布；2000年4月，USB2.0发布；2008年1月，USB3.0发布；2013年7月，USB3.1发布；2015年，USB3.0更名为USB 3.1 Gen1, USB3.1更名为USB 3.1 Gen2;2017年9月，USB3.2发布；2019年2月，USB3.2 Gen2×2发布，USB3.0、USB3.1又分别改名为USB3.2 Gen1、USB3.2 Gen2×1；2019 年8月，发布USB4.0。

最终现在的命名是这样的：三、USB接口参数不同的协议标准支持的最大传输速率、最大电压和电流也是不一样的，如下：四、USB接口类型Type AType-A和Type-B根据支持的USB标准不同，又可以分为USB 2.0和USB 3.0标准USB接口。

根据接口的颜色，我们很容易区分该接口是支持USB 2.0还是支持USB 3.0的。

Type-A型接口也是我们日常生活中最常见的USB接口，广泛应用于鼠标、键盘、U盘等设备上。

（USB2.0）白色（USB3.0）蓝色●TypeBType-B型常用于打印机等设备上。

（USB2.0）白色（USB3.0）蓝色●Mini-AMini USB接口，是一种小型的USB接口，加入了ID针脚（用于区分设备是主机还是外设），以支持OTG（On The Go，该功能允许在没有主机的情况下，实现设备间的数据传送）功能。

USB3.0与USB2.0的特性比较3.2??超速结构?????超速总线是一个分层的通讯结构，如下图所示：协议层：协议层在主机和设备间定义了end-to-end（端到端）通讯规则。

超速协议在主机和设备端点(endpoint)之间提供应用数据信息交换。

这个通讯关系叫做管道(pipe)。

它是主机导向的协议，意味着主机决定什么时候在主机和设备间进行应用数据传输。

设备可以通过一个特定端点向主机发起异步请求服务，所以它不是一个轮询协议（USB2.0为轮询协议）。

数据可以连续突发传输，提高总线效率。

对某些传输类型（块传输），协议提供流控支持。

SS设备可以异步发送，通知主机，设备的功能状态发生改变。

而不是轮询的方式。

设备端点可以通过设备异步发送的“ready”包（ERDYTP）通知主机进行数据发送与接收，主机对于“ready”通知，如果有有效的数据发送或者缓存接收数据，会添加管道。

主机发送包含主机时间戳的特殊包头（ITP）到总线上，该值可以用于保持设备和主机同步（如果需要的话）。

超速USB电源管理：链路电源管理的关键点是：·设备向主机发送异步“ready”通知·包是有路由路径的，这样就允许不参与数据通讯的链路进入或仍旧停留在低电源状态。

·?如果包送到一个处于低电源状态的端口，这个端口会切换到退出低电源状态并指示这是个切换事件。

设备：?·超速需要支持USB2.0对默认的控制管道的规定。

HUB设备：因为USB3.0向下兼容USB2.0，为支持USB3.0双总线结构，USB3.0?HUB在逻辑上是两个HUB 的组合：一个USB2.0?HUB和一个USB3.0?HUB。

连接到上游端口的电源和地线是共享的。

集线器(HUB)参与到一个端到端的协议中，所承当的工作：·路由选择输出的包到下游端口。

·输入包混合传递到上游端口·当不在低功耗状态下时，向所有下游端口广播时间戳包（ITP），即为同步时间信息包。

USB3.0 与USB2.0的特性比较3.2 超速结构超速总线是一个分层的通讯结构，如下图所示：协议层：协议层在主机和设备间定义了end-to-end（端到端）通讯规则。

超速协议在主机和设备端点(endpoint)之间提供应用数据信息交换。

这个通讯关系叫做管道(pipe)。

它是主机导向的协议，意味着主机决定什么时候在主机和设备间进行应用数据传输。

设备可以通过一个特定端点向主机发起异步请求服务，所以它不是一个轮询协议（USB2.0为轮询协议）。

数据可以连续突发传输，提高总线效率。

对某些传输类型（块传输），协议提供流控支持。

SS设备可以异步发送，通知主机，设备的功能状态发生改变。

而不是轮询的方式。

设备端点可以通过设备异步发送的“ready”包（ERDY TP）通知主机进行数据发送与接收，主机对于“ready”通知，如果有有效的数据发送或者缓存接收数据，会添加管道。

主机发送包含主机时间戳的特殊包头（ITP）到总线上，该值可以用于保持设备和主机同步（如果需要的话）。

超速USB电源管理：链路电源管理的关键点是：·设备向主机发送异步“ready”通知·包是有路由路径的，这样就允许不参与数据通讯的链路进入或仍旧停留在低电源状态。

·如果包送到一个处于低电源状态的端口，这个端口会切换到退出低电源状态并指示这是个切换事件。

设备：·超速需要支持USB2.0对默认的控制管道的规定。

HUB设备：因为USB3.0向下兼容USB2.0，为支持USB3.0双总线结构，USB3.0 HUB在逻辑上是两个HUB的组合：一个USB2.0 HUB和一个USB3.0 HUB。

连接到上游端口的电源和地线是共享的。

集线器(HUB)参与到一个端到端的协议中，所承当的工作：·路由选择输出的包到下游端口。

·输入包混合传递到上游端口·当不在低功耗状态下时，向所有下游端口广播时间戳包（ITP），即为同步时间信息包。

USBUSB ,是英文Universal Serial BUS（通用串行总线）的缩写，而其中文简称为“通串线，是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。

是应用在PC领域的接口技术。

USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。

USB是在1994年底由英特尔、康柏、I BM、Microsoft等多家公司联合提出的。

简述不过直到近期，它才得到广泛地应用。

从1994年11月11日发表了USB V0.7版本以后，USB版本经历了多年的发展，到现在已经发展为3.0版本，成为目前电脑中的标准扩展接口。

目前主板中主要是采用USB1.1和USB2.0，各USB版本间能很好的兼容。

USB用一个4针（USB3.0标准为8针）插头作为标准插头，采用菊花链形式可以把所有的外设连接起来，最多可以连接127个外部设备，并且不会损失带宽。

USB需要主机硬件、操作系统和外设三个方面的支持才能工作。

目前的主板一般都采用支持USB功能的控制芯片组，主板上也安装有USB接口插座，而且除了背板的插座之外，主板上还预留有USB插针，可以通过连线接到机箱前面作为前置USB接口以方便使用（注意，在接线时要仔细阅读主板说明书并按图连接，千万不可接错而使设备损坏）。

而且USB接口还可以通过专门的USB连机线实现双机互连，并可以通过Hub扩展出更多的接口。

USB具有传输速度快（USB1.1是12Mbps，USB2.0是480Mbps, USB3.0是5 Gbps），使用方便，支持热插拔，连接灵活，独立供电等优点，可以连接鼠标、键盘、打印机、扫描仪、摄像头、闪存盘、MP3机、手机、数码相机、移动硬盘、外置光软驱、USB网卡、ADSL Modem、Cable Modem等，几乎所有的外部设备。

USB接口可用于连接多达127个外设，如鼠标、调制解调器和键盘等。

USB自从1996年推出后，已成功替代串口和并口，并成为当今个人电脑和大量智能设备的必配的接口之一。

USB接口规范(含USB3.0和OTG)解析USBUSB ,是英文Universal Serial BUS（通用串行总线）的缩写，而其中文简称为“通串线，是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。

是应用在PC领域的接口技术。

U SB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。

US B是在1994年底由英特尔、康柏、IBM、Micr osoft等多家公司联合提出的。

简述芯片组，主板上也安装有USB接口插座，而且除了背板的插座之外，主板上还预留有US B插针，可以通过连线接到机箱前面作为前置USB接口以方便使用（注意，在接线时要仔细阅读主板说明书并按图连接，千万不可接错而使设备损坏）。

而且USB接口还可以通过专门的USB连机线实现双机互连，并可以通过Hub扩展出更多的接口。

USB具有传输速度快（U SB1.1是12Mbps，USB2.0是480Mbps, U SB3.0是5 Gbps），使用方便，支持热插拔，连接灵活，独立供电等优点，可以连接鼠标、键盘、打印机、扫描仪、摄像头、闪存盘、M P3机、手机、数码相机、移动硬盘、外置光软驱、USB网卡、ADSL Modem、Cable M odem等，几乎所有的外部设备。

USB接口可用于连接多达127个外设，如鼠标、调制解调器和键盘等。

USB自从19 96年推出后，已成功替代串口和并口，并成为当今个人电脑和大量智能设备的必配的接口之一。

USB各版本区别版本最大传输速率速率称号最大输出电流协议推出时间USBMbps(1 92KB/s)低速(Low-Speed)500mA1996年1月USB1.112Mbps(1.5MB/s)全速(Full-Spee d)500mA1998年9月USB2.0480Mbps(60M B/s)高速(High-Speed)500mA2000年4月U SB3.05Gbps(640MB/s)超速(Super-Speed)9 00mA2008年11月USB的应用随着计算机硬件飞速发展，外围设备日益增多，键盘、鼠标、调制解调器、打印机、扫描仪早已为人所共知，数码相机、MP3随身听接踵而至，这么多的设备，如何接入个人计算机？USB就是基于这个目的产生的。

usb3.0的实现技术与介绍有哪些USB 3.0，就是新一代的USB接口，特点是传输速率非常快，那么你对USB 3.0了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是usb3.0的内容，希望大家喜欢!usb3.0的标准规范USB 3.0接口尺寸标准同时新的USB执行组织(USB Implementers Forum，USB-IF)也正式开始接管和运作该规范，公布了详细的技术文档，以便业界的硬件厂商们能够依此来研发USB 3.0相关的产品。

USB 3.0简要规范如下：·提供了更高的每秒5Gb传输速度·对需要更大电力支持的设备提供了更好的支撑，最大化了总线的电力供应·增加了新的电源管理职能·全双工数据通信，提供了更快的传输速度·向下兼容USB 2.0设备usb3.0与usb2.0的比较USB 2.0为各式各样的设备以及应用提供了充足的带宽，但是，随着高清视频、TB(=1024GB)级存储设备、高达千兆像素数码相机、大容量的手机以及便携媒体播放器的出现，更高的带宽和传输速度就成为了必须。

每秒480Mbps的传输速度可能都已经不算快了，更何况目前没有哪个USB 2.0设备能够达到这个理论上的最高限速。

在实际应用中，能够达到每秒320Mbps的平均速度就已经很不错了。

同样，其实USB 3.0同样达不到5Gbps的理论值，但，哪怕只能达到理论值的8成，那也是接近于USB 2.0的10倍了。

在MP3、MP4、DC、DV、打印机、扫描仪、闪存、移动硬盘及主板等设备上，USB早已是最常见的标准传输接口。

尽管主流USB 2.0标准的理论数据传输率达到了每秒480Mbps，但依然无法满足用户的需求，因为随着数字媒体的日益普及，高清视频、游戏程序、数码照片的容量动辄几GB，大容量闪存、MP4及“海量”移动硬盘等USB设备不断增加，用户随时会遇到同时传输几GB甚至几十GB的大文件。

USB3.01 Introduction1.1 MotivationThe original motivation for the Universal Serial Bus (USB) came from several considerations, two of the most important being:• Ease-of-useThe lack of flexibility in reconfiguring the PC had been acknowledged as the Achilles’ heel toits further deployment. The combination of user-friendly graphical interfaces and the hardware and software mechanisms associated with new-generation bus architectures have made computers less confrontational and easier to reconfigure. Ho wever, from the end user’s point of view, the PC’s I/O interfaces, such as serial/parallel ports, keyboard/mouse/joystickinterfaces, etc., did not have the attributes of plug-and-play.• Port ExpansionThe addition of external peripherals continued to be constrained by port availability. The lackof a bidirectional, low-cost, low-to-mid speed peripheral bus held back the creative proliferation of peripherals such as storage devices, answering machines, scanners, PDA’s,keyboards, and mice. Existing interconnects were optimized for one or two point products. Aseach new function or capability was added to the PC, a new interface had been defined toaddress this need.Initially, USB provided two speeds (12 Mb/s and 1.5 Mb/s) that peripherals could use. As PCs became increasingly powerful and able to process larger amounts of data, users needed to get more and more data into and out of their PCs. This led to the definition of the USB 2.0 specification in 2000 to provide a third transfer rate of 480 Mb/s while retaining backward compatibility. In 2005, with wireless technologies becoming more and more capable, Wireless USB was introduced to provide a new cable free capability to USB.USB is the most successful PC peripheral interconnect ever defined and it has migrated heavily into the CE and Mobile segments. In 2006 alone over 2 billion USB devices were shipped and there are over 6 billion USB products in the installed base today. End users “know” what USB is. Product developers understand the infrastructure a nd interfaces necessary to build a successful product.USB has gone beyond just being a way to connect peripherals to PCs. Printers use USB tointerface directly to cameras. PDAs use USB connected keyboards and mice. The USB On-The-Go definition provides a way for two dual role capable devices to be connected and negotiate which one will operate as the “host.” USB, as a protocol, is also being picked up and used in many nontraditional applications such as industrial automation.Now, as technology innovation marches forward, new kinds of devices, media formats, and large inexpensive storage are converging. They require significantly more bus bandwidth to maintain the interactive experience users have come to expect. HD Camcorders will have tens of gigabytes of storage that the user will want to move to their PC for editing, viewing, and archiving. Furthermore existing devices like still image cameras continue to evolve and are increasing their storage capacity to hold even more uncompressed images. Downloading hundreds or even thousands of 10 MB, or larger, raw images from a digital camera will be a time consuming process unless the transfer rate is increased. In addition, user applications demand a higher performance connection between the PC and these increasingly sophisticated peripherals. USB 3.0 addresses this need by adding an even higher transfer rate to match these new usages and devices.Thus, USB (wired or wireless) continues to be the answer to connectivity for PC, ConsumerElectronics, and Mobile architectures. It is a fast, bidirectional, low-cost, dynamically attachable interface that is consistent with the requirements of the PC platforms of today and tomorrow.1.2 Objective of the SpecificationThis document defines the next generation USB industry-standard, USB 3.0. The specification describes the protocol definition, types of transactions, bus management, and the programming interface required to design and build systems and peripherals that are compliant with this specificationUSB 3.0’s go al remains to enable devices from different vendors to interoperate in an openarchitecture, while maintaining and leveraging the existing USB infrastructure (device drivers, software interfaces, etc.). The specification is intended as an enhancement to the PC architecture, spanning portable, business desktop, and home environments, as well as simple device-to-device communications. It is intended that the specification allow system OEMs and peripheral developers adequate room for product versatility and market differentiation without the burden of carrying obsolete interfaces or losing compatibility.1.3 Scope of the DocumentThe specification is primarily targeted at peripheral developers and platform/adapter developers, but provides valuable information for platform operating system/ BIOS/ device driver, adapter IHVs/ISVs, and system OEMs. This specification can be used for developing new products and associated software.Product developers using this specification are expected to know and understand the USB 2.0Specification. Specifically, USB 3.0 devices must implement device framework commands and descriptors as defined in the USB 2.0 Specification.1.4 USB Product ComplianceAdopters of the USB 3.0 specification have signed the USB 3.0 Adopters Agreement, whichprovides them access to a reasonable and nondiscriminatory (RANDZ) license from the Promoters and other Adopters to certain intellectual property contained in products that are compliant with the USB 3.0 specification. Adopters can demonstrate compliance with the specification through the testing program as defined by the USB Implementers Forum. Products that demonstrate compliance with the specification will be granted certain rights to use the USB Implementers Forum logos as defined in the logo license.1.5 Document OrganizationChapters 1 through 4 provide an overview for all readers, while Chapters 5 through 11 contain detailed technical information defining USB 3.0.Readers should contact operating system vendors for operating system bindings specific toUSB 3.0.1.6 Design GoalsUSB 3.0 is the next evolutionary step for wired USB. The goal is that end users view it as the same as USB 2.0, just faster. Several key design areas to meet this goal are listed below:• Preserve the USB model of smart host and simple device.• Leverage the existing USB infrastructure. There are a vast number of USB products in use today. A large part of their success can be traced to the existence of stable software interfaces, easily developed software device drivers, and a number of generic standard device class drivers (HID, mass storage, audio, etc.). SuperSpeed USB devices are designed to keep this software infrastructure intact so that developers of peripherals can continue to use the same interfaces andleverage all of their existing development work.• Significantly improve power management. Reduce the active power when sending data and reduce idle power by providing a richer set of power management mechanisms to allow devices to drive the bus into lower power states. • Ease of use has always been and remains a key design goal for all varieties of USB.• Preserve the investment. There are a large number of PCs in use that support only USB 2.0. There are a larger number of USB 2.0 peripherals in use. Retaining backward compatibility at the Type-A connector to allow SuperSpeed devices to be used, albeit at a lower speed, with USB 2.0 PCs and allow high speed devices with their existing cables to be connected to the USB 3.0 SuperSpeed Type-A connectors.1.7 Related DocumentsUniversal Serial Bus Specification, Revision 2.0USB On-the-Go Supplement to the USB 2.0 Specification, Revision 1.3Universal Serial Bus Micro-USB Cables and Connectors Specification, Revision 1.01EIA-364-1000.01: Environmental Test Methodology for Assessing the Performance of ElectricalConnectors and Sockets Used in Business Office ApplicationsUSB 3.0 Connectors and Cable Assemblies Compliance DocumentUSB SuperSpeed Electrical Test Methodology white paperUSB 3.0 Jitter Budgeting white paperINCITS TR-35-2004, INCITS Technical Report for Information Technology – Fibre Channel –Methodologies for Jitter and Signal Quality Specification (FC-MJSQ)USB 3.0 Architectural OverviewThis chapter presents an overview of Universal Serial Bus 3.0 architecture and key concepts. USB 3.0 is similar to earlier versions of USB in that it is a cable bus supporting data exchange between a host computer and a wide range of simultaneously accessible peripherals. The attached peripherals share bandwidth through a host-scheduled protocol. The bus allows peripherals to be attached, configured, used, and detached while the host and other peripherals are in operation.USB 3.0 utilizes a dual-bus architecture that provides backward compatibility with USB 2.0. It provides for simultaneous operation of SuperSpeed and non-SuperSpeed (USB 2.0 speeds)information exchanges. This chapter is organized into two focus areas. The first focuses onarchitecture and concepts related to elements which span the dual buses. The second focuses on SuperSpeed specific architecture and concepts.Later chapters describe the various components and specific requirements of SuperSpeed USB in greater detail. The reader is expected to have a fundamental understanding of the architectural concepts of USB 2.0. Refer to the Universal Serial Bus Specification, Revision 2.0 for complete details.3.1 USB 3.0 System DescriptionUSB 3.0 is a physical SuperSpeed bus combined in parallel with a physical USB 2.0 bus (seeFigure 3-1). It has similar architectural components as USB 2.0, namely:• USB 3.0 interconnect• USB 3.0 devices• USB 3.0 hostThe USB 3.0 interconnect is the manner inwhich USB 3.0 and USB 2.0 devicesconnect to and communicate with theUSB 3.0 host. The USB 3.0 interconnectinherits core architectural elements fromUSB 2.0, although several are augmented toaccommodate the dual bus architecture.The baseline structural topology is the sameas USB 2.0. It consists of a tiered startopology with a single host at tier 1 andhubs at lower tiers to provide busconnectivity to devices.The USB 3.0 connection modelaccommodates backwards and forwardcompatibility for connecting USB 3.0 orUSB 2.0 devices into a USB 3.0 bus.Similarly, USB 3.0 devices can be attachedto a USB 2.0 bus. The mechanical andelectrical backward/forwards compatibility for USB 3.0 is accomplished via a composite cable and associated connector assemblies that form the dual-bus architecture. USB 3.0 devices accomplish backward compatibility by including both SuperSpeed and non-SuperSpeed bus interfaces. USB 3.0 hosts also include both SuperSpeed and non-SuperSpeed bus interfaces, which are essentially parallel buses that may be active simultaneously.The USB 3.0 connection model allows for the discovery and configuration of USB devices at the highest signaling speed supported by the device, the highest signaling speed supported by all hubs between the host and device, and the current host capability and configuration.USB 3.0 hubs are a specific class of USB device whose purpose is to provide additional connection points to the bus beyond those provided by the host. In this specification, non-hub devices are referred to as peripheral devices in order to differentiate them from hub devices. In addition, in USB 2.0 the term “function” was sometimes used interchangeably with device. In this specification a function is a logical entity within a device, see Figure 3-3.The architectural implications of SuperSpeed on hosts and devices are described in detail inSection 3.2.3.1.1 USB 3.0 Physical InterfaceThe physical interface of USB 3.0 is comprised of USB 2.0 electrical (Chapter 7 of the USB 2.0 specification), mechanical (Chapter 5), and SuperSpeed physical (Chapter 6) specifications for the buses. The SuperSpeed physical layer is described in Section 3.2.1.3.1.1.1 USB 3.0 MechanicalThe mechanical specifications for USB 3.0 cables and connector assemblies are provided inChapter 5. All USB devices have an upstream connection. Hosts and hubs (defined below) have one or more downstream connections. Upstream and downstream connectors are not mechanically interchangeable, thus eliminating illegal loopback connections at hubs.USB 3.0 cables have eight primary conductors: three twisted signal pairs for USB data paths and a power pair. Figure3-2 illustrates the basic signal arrangement for the USB 3.0 cable. In addition to the twisted signal pair for USB 2.0 data path, two twisted signal pairs are used to provide the SuperSpeed data path, one for the transmit path and one for the receive path.3-2. USB 3.0 CableUSB 3.0 Architectural Overview3-3USB 3.0 receptacles (both upstream and downstream) are backward compatible with USB 2.0connector plugs. USB 3.0 cables and plugs are not intended to be compatible with USB 2.0upstream receptacles. As an aid to users, USB 3.0 mandates standard coloring for plastic portions of USB 3.0 plugs and receptacles.Electrical (insertion loss, return loss, crosstalk, etc.) performance for USB 3.0 is defined withregard to raw cables, mated connectors, and mated cable assemblies, with compliance requirements using industry test specifications established for the latter two categories. Similarly, mechanical (insertion/extraction forces, durability, etc.) and environmental (temperature life, mixed flowinggas, etc.) requirements are defined and compliance established via recognized industry test specifications.3.1.2 USB 3.0 PowerThe specification covers two aspects of power:• Power distribution over the USB deals with the issues of how USB devices consume power provided by the downstream ports to which they are connected. USB 3.0 power distribution is similar to USB 2.0, with increased supply budgets for devices operating at SuperSpeed.• Power management deals with how hosts, devices, hubs, and the USB system software interact to provide power efficient operation of the bus. The power management of the USB 2.0 bus portion is unchanged. The use model for power management of the SuperSpeed bus isdescribed in Appendix C.3.1.3 USB 3.0 System ConfigurationUSB 3.0 supports USB devices (all speeds) attaching and detaching from the USB 3.0 at any time. Consequently, system software must accommodate dynamic changes in the physical bus topology. The architectural elements for the discovery of attachment and removal of devices on USB 3.0 are identical to those in USB 2.0. There are enhancements provided to manage the specifics of the SuperSpeed bus for configuration and power management.The independent, dual-bus architecture allows for activation of each of the buses independently and provides for the attachment of USB devices to the highest speed bus available for the device.3.1.4 USB 3.0 Architecture SummaryUSB 3.0 is a dual-bus architecture that incorporates USB 2.0 and a SuperSpeed bus. Table 3-1summarizes the key architectural differences between SuperSpeed USB and USB 2.0.二、英文翻译：USB3.01简介1.1动机原始动机，通用串行总线（USB ）来自几个因素，两个最重要的是：•易用性缺乏易用性是现今电脑弱点之一，将得到进一步的开发。

USB3.0接口是什么？USB3.0接口是什么？USB接口的类型有很多，你都了解哪些呢？以下是小编整理的USB3。

0接口是什么？欢迎参考阅读！USB 3。

0是新的USB规范，该规范由英特尔等公司发起。

USB 3。

0的最大传输带宽高达5。

0Gbps（即640MB/s），约为USB 2。

0的十倍左右（USB 2。

0约60MB/s）。

想要观看超高清视频内容自然首先需要保证在读取存储设备时能够流畅、不卡顿的播放画面，所以目前来说只有配置了USB 3。

0接口的4K电视才可正常播放4K片源内容。

不过，大家要注意这是理论传输值，如果几台设备共用一个USB 通道，主控制芯片会对每台设备可支配的`带宽进行分配、控制。

如在USB1。

1中，所有设备只能共享1。

5MB/s的带宽。

如果单一的设备占用USB接口所有带宽的话，就会给其他设备的使用带来困难。

新的USB 3。

0在保持与USB 2。

0的兼容性的同时，还提供了下面的几项增强功能：● 极大提高了带宽——高达5Gbps全双工（USB2。

0则为480Mbps半双工）● 实现了更好的电源管理● 能够使主机为器件提供更多的功率，从而实现USB——充电电池、LED照明和迷你风扇等应用。

● 能够使主机更快地识别器件● 新的协议使得数据处理的效率更高USB3。

0与USB2。

0外观区别，观察USB（本身）的插口和电脑上USB插口，中间的塑料片颜色：USB3。

0——蓝色；USB2。

0——黑色。

当然，一些设备颜色的区分并不规范，比如一些主控芯片支持的非原生usb3。

0就有可能不是蓝色的，一些usb2。

0的设备比如MP3，数据线等有可能是黑色或白色塑料片。