usb 中文协议 第十一章 集线器规范_1
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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。
usb3.0协议规范中文解读USB 3.0协议规范中文解读第一章双方的基本信息协议双方:________________(以下简称“甲方”)和________________(以下简称“乙方”)签订日期:________________协议生效日期:________________协议终止日期:________________(若适用)第二章各方身份、权利、义务、履行方式、期限、违约责任§ 2-1 甲方身份、权利、义务甲方身份:________________甲方权利:1. 拥有USB 3.0协议的版权。
2. 对乙方提供USB 3.0协议的许可证。
3. 拥有在协议范围内对乙方违约的权利。
甲方义务:1. 向乙方提供USB 3.0协议的许可证。
2. 对乙方按照协议规定进行收费。
3. 对乙方按照协议规定提供技术支持和升级。
§ 2-2 乙方身份、权利、义务乙方身份:________________乙方权利:1. 在遵守本协议规定的前提下,使用USB 3.0协议。
2. 在获得许可证的前提下,向第三方提供USB 3.0协议。
乙方义务:1. 遵守USB 3.0协议的规定。
2. 按照协议规定向甲方支付使用费用。
3. 对使用USB 3.0协议的第三方提供必要的技术支持和升级。
§ 2-3 履行方式、期限履行方式:1. 甲方向乙方提供USB 3.0协议的许可证。
2. 乙方按照协议规定向甲方支付费用。
3. 甲方和乙方按照协议规定提供技术支持和升级。
4. 乙方向第三方提供USB 3.0协议,需要获得甲方的许可证。
期限:本协议有效期自协议生效之日起,______________(甲乙双方需确定有效期限)§ 2-4 违约责任1. 对于甲方:如甲方未履行向乙方提供许可证、提供技术支持和升级的义务,将承担违约责任。
2. 对于乙方:(1)若乙方未按照协议规定向甲方支付费用,将承担违约责任。
(2)若乙方未遵守USB 3.0协议规定,导致第三方向甲方提出权利主张或诉讼请求,乙方需承担全部的赔偿责任,并赔偿因此给甲方带来的损失。
usb集线器的原理
USB集线器是一种设备,通过它可以将一个USB接口扩展为多个USB接口。
它的原理是基于计算机主机给每个USB接口分配一定的带宽的基础上,实现对多个USB外设的同时连接和传输数据。
USB集线器内部通常由一个控制芯片和多个USB口组成。
控制芯片负责管理各个USB接口之间的通信流量,以及对每个接口进行数据的分发和接收。
当用户将外设插入USB集线器的一个接口时,控制芯片会自动识别该设备,并分配一定的带宽给这个接口进行数据传输。
不同的USB集线器根据其规格可以支持不同的带宽和传输速度。
此外,USB集线器还支持树型拓扑结构,即支持级联连接多个USB集线器,从而进一步扩展USB接口的数量。
通过这种连接方式,用户可以方便地连接更多的USB设备。
总结起来,USB集线器的原理是通过在计算机主机和USB外设之间提供中转和分配带宽的功能,实现同时连接和传输数据的多个USB设备。
Usb2.0的协议规范第1章绪论1.1 起因Intel公司开发的通用串行总线架构(USB)的目的主要基于以下三方面考虑:(一)计算机与电话之间的连接:显然用计算机来进行计算机通信将是下一代计算机基本的应用。
机器和人们的数据交互流动需要一个广泛而又便宜的连通网络。
然而,由于目前产业间的相互独立发展,尚未建立统一标准,而USB则可以广泛的连接计算机和电话。
(二)易用性:众所周知,PC机的改装是极不灵活的。
对用户友好的图形化接口和一些软硬件机制的结合,加上新一代总线结构使得计算机的冲突大量减少,且易于改装。
但以终端用户的眼光来看,PC机的输入/输出,如串行/并行端口、键盘、鼠标、操纵杆接口等,均还没有达到即插即用的特性,USB正是在这种情况下问世的。
(三)端口扩充:外围设备的添加总是被相当有限的端口数目限制着。
缺少一个双向、价廉、与外设连接的中低速的总线,限制了外围设备(诸如电话/电传/调制解调器的适配器、扫描仪、键盘、PDA)的开发。
现有的连接只可对极少设备进行优化,对于PC机的新的功能部件的添加需定义一个新的接口来满足上述需要,USB就应运而生。
它是快速、双向、同步、动态连接且价格低廉的串行接口,可以满足PC机发展的现在和未来的需要。
1.2 USB规范的目标本书规范了USB的工业标准。
该规范介绍了USB的总线特点、协议内容、事务种类、总线管理、接口编程的设计,以及建立系统、制造外围设备所需的标准。
设计USB的目标就是使不同厂家所生产的设备可以在一个开放的体系下广泛的使用。
该规范改进了便携商务或家用电脑的现有体系结构,进而为系统生产商和外设开发商提供了足够的空间来创造多功能的产品和开发广阔的市场,并不必使用陈旧的接口,害怕失去兼容性。
1.3 适用对象·该规范主要面向外设开发商和系统生产商。
并且提供了许多有价值的信息给操作系统/BIOS/设备驱动平台、IHVS/ISVS适配器,以及各种计算机生产厂家使用。
usb的协议USB的协议。
USB(Universal Serial Bus)是一种用于连接计算机和外部设备的通用接口标准。
它的出现极大地方便了人们的生活和工作,使得各种设备之间的连接变得更加简单和便利。
USB协议作为其核心,是保证设备之间通信和数据传输正常进行的重要基础。
本文将对USB的协议进行介绍和解析。
首先,USB协议的基本原理是通过定义一套规范的通信协议,使得不同厂家生产的设备可以在相同的接口上进行连接和通信。
这种标准化的设计使得用户不必再为了连接不同设备而担心接口的兼容性问题,极大地方便了用户的使用。
其次,USB协议包含了若干个层次的协议,其中最基本的是物理层协议和逻辑层协议。
物理层协议定义了USB接口的电气特性和连接方式,包括数据线、电源线等。
逻辑层协议则定义了数据传输的格式、速率、错误检测和纠正等内容,保证了数据的可靠传输。
另外,USB协议还包括了设备描述符、配置描述符、接口描述符等内容,这些描述符的作用是为了描述设备的特性和功能,使得计算机可以正确识别和驱动连接的设备。
这些描述符的规范化设计,使得不同厂家生产的设备可以在不同的操作系统上被正确识别和使用。
此外,USB协议还定义了若干种传输方式,包括控制传输、批量传输、中断传输和等时传输。
这些传输方式分别适用于不同的设备和应用场景,保证了USB接口的通用性和灵活性。
最后,USB协议的发展并不止步于此,随着技术的不断进步,USB 2.0、USB 3.0、USB 3.1等新版本的协议相继出现,不仅在传输速率上有了显著提升,同时在功耗管理、充电功能等方面也有了更多的特性和改进。
总之,USB的协议作为一种通用的接口标准,为设备之间的连接和通信提供了重要的基础。
通过对USB协议的深入了解和研究,可以更好地理解USB接口的工作原理和使用方法,为设备的开发和应用提供技术支持和参考。
希望本文对USB 协议有所帮助,谢谢阅读!。
目录第I章术语和缩略词 (6)第2章绪论 (9)2.1起因 (9)2.2USB规范的冃标 (9)2.3适用对彖 (9)2.4本书结构 (9)第3章育景知识 (10)3.1USB的设计日标 (10)3.2使用的分类 (10)3.3特色 (10)第4章体系结构概述 (12)4.1USB系统的描述 (12)4.1.1总线布局技术 (12)4.2物理接口 (13)421电气特性 (13)4.2.2机械特性 (13)4.3电源 (13)4.3.1电源分配 (13)4.3.2电源管理 (14)4.4总线协议 (14)4.5健壮性 (14)4.5.1错误检测 (14)4.5.2错谋处理 (14)4.6系统设置 (15)4.6.1USB设备的安装 (15)4.6.2USB设备的拆卸 (15)463 总线标号 (15)4.7数据流种类 (15)4.7.1控制数据传送 (15)4.7.2批量数据传送 (15)4.7.3中断数据传输 (16)4.7.4同步传输 (16)4.7.5指定USB带宽 (16)4.8USB 设备 (16)4.8.1设备特性 (16)4.8.2设备描述 (17)4.9USB主机:硬件和软件 (18)4.10体系结构的扩充 (18)第五章USB数据流模型 (19)5.1实现者的视图 (19)5.2总线拓朴 (20)5.2.1USB 主机 (20)5.2.2USB 设备 (21)523总线的物理拓朴结构 (21)524总线逻辑拓朴结构 (22)5.2.5客户软件层与应用层的关系 (22)5.3USB通信流 (22)5.3.1设备端点 (24)5.3.2通道 (25)5.4传送类型 (26)5.5控制传送 (27)5.5.1控制传送类熨的数据格式 (27)5.5.2控制传送的方向 (27)5.53控制传送包的大小的限制 (27)5.5.4控制传送的总线访问的限制 (28)5.5.5控制传送的数据顺序 (29)5.6同步传送 (29)5.6.1同步传送的数据格式 (30)5.6.2同步传送的方向 (30)563同步传送中包的大小的限制 (30)5.6.4同步传送的总线方向限制 (30)5.6.5同步传送的数据顺序 (31)5.7中断传送 (31)5.7.1中断传送的数据格式 (31)5.7.2中断传送的方向 (31)5.7.3中断传送对包的K度的限制 (31)5.7.4中断传送对总线访问的限制 (32)5.7.5中断传送的数据顺序 (33)5.8批传送 (33)5.8.1批传送的数据格式 (33)5.8.2批传送的方向 (33)5.8.3批传送对包长度的限制 (33)5.8.4批传送对总线访问的限制 (33)5.8.5批传送的数据顺序 (34)5.9传送的总线访问 (34)5.9.1传送管理 (35)5.9.2事务的跟踪 (36)593计算总线事务的时间 (38)5.9.4应用层及软件对缓冲区大小的计算 (39)5.9.5总线带宽归还 (39)5.10关于同步传送的一些特别考虑 (39)5.10.1典型的非USB同步应用 (40)5.10.2USB时钟模型 (41)5.103时钟同步 (43)5.10.4同步设备 (43)5.10.5数据预缓存 (48)5.10.6SOF 跟踪 (49)5.10.7差错处理 (49)5.10.8为匹配速率而做的缓冲 (50)第七章USB的电气特性 (52)7.1USB驱动器的特性及其使用 (52)7丄1髙速驱动器特性 (52)7.1.2低速驱动器特性 (52)7.13接收器特性 (54)7丄4输入待性 (54)7.2信号的发送标准 (54)7.2.1连结与中断信号的发送 (55)73数据的编码与解码 (57)7.4数据信号的发送速率 (59)7.5数据源的抖动 (59)7.6接收端数据的抖动 (59)7.7电缆的延迟 (59)7.8电缆的信号衰减 (59)7.9电压分布 (60)第八章协议层 (63)8.1位定序 (63)8.2同步字段 (63)&3包字段格式 (63)8.3.1包标识符字段 (63)&3.2地址字段 (64)8.33帧号字段 (65)8.3.4数据字段 (65)&3.5循环冗余校验 (65)8.4包格式 (66)8.4.1标记包 (66)8.4.2帧开始(SOF,Start-of-Frame)包 (66)&4.3数据包 (66)&4.4握手包 (67)8.4.5握乎回答(Handshake Response) (67)8・5事务格式 (68)8.5.1批处理事务 (68)&5.2控制传送 (70)8.5.3中断事务 (72)8.5.4同步事务 (72)8.6数据切换同步和朿试 (73)8.6.1通过建立标记初始化 (73)&6.2成功的数据韦务 (73)&6.3损坏,或者不被接受数据 (74)&6.4损坏的ACK握手 (74)8.6.5低速事务 (75)8・7错误检测和恢复 (76)8.7.1包错谋种类 (76)8・7・2 总线周转(Turn・around) H寸|可 (76)8.73 错谋的EOP (77)8.7.4超时干扰(Babble)和活动性丧失(Loss of Activity)的恢复 (77)第九章USB设备架构 (78)9.1USB设备状态 (78)9.1.1外置的设备状态..... 二. (78)9.1.2Bus Enumeration 总线标号 (80)9.2通用USB 设备操作(Genenc USB Device Operations) (81)9.2.1动态插接与拔开 (81)9.2.2地址分配 (81)923配置 (81)9.2.4数据传送 (82)925电源管理 (82)9.2.6请求处理 (82)9.2.7请求错误 (83)9.3USB设备请求 (83)9.3.1bmRequestType 域 (84)9.3.2bRequest 域 (84)9.33 wValue (84)9.3.4wlndex域 (84)9.3.5wLength 域 (84)9.4标邢设惫请求 (84)9.4.1淸除特性(ClearFeatureQ) (86)9.4.2取得配置(GetC onfi gurationQ) (86)943取得描述符 (86)9.4.4取得接口设置(GetlnterfhceO) (86)9.4.5取得状态(GetStatus ( )) (87)9.4.6设置地址(SetAddress ( )) (88)9.4.7设置配巻值(SetConfigunitK)n( )) (88)9.4.8设置描述表(SetDescriptor ( )) (88)9.4.9设置特性(SetFeature ( )) (88)9.4.10设置接口(Setinterface ( )) (89)9.4.11同步帧(SynchFnime ( )) (89)9.5描述表 (89)9.6标准描述表的定义 (89)961 设备 (90)962配置 (91)963 接口 (92)9.6.4节点 (93)9.6.5字串 (94)9.7设条类定义 (95)9.7.1描述表 (95)9.7.2接口与结点的使用 (95)9.73 请求 (95)第I•章USB主机:硬件与软件 (96)10.1USB主机概况 (96)10.1.1概论 (96)10.1.2控制机构 (98)10.13数据流 (98)10.1.4收集状态及活动统计数据 (98)10.1.5电气接口因素 (98)10.2主机控制器功能 (99)10.2.1状态处理 (99)10.2.2串行化与反串行化 (99)10.23 帧产生 (99)10.2.4数据处理 (100)10.2.5协议引擎 (100)10.2.6传输誓错梓制 (100)10.2.7远程唤IW (100)10.2.8根集线器 (100)10.2.9主机系统接口 (101)10.3软件功能概论 (101)103.1设备配置 (101)10.3.2资源管理 (102)10.3.3数据传输 (103)10.3.4普通数据定义(CommonData Definition) (103)10.4主机控制器驱动器 (103)10.5USBD (104)10.5.1USB 概况 (104)10.5.2USBD命令工具功能 (105)10.53 USBD通道设施 (107)10.5.4通过USBD设施管理USB (108)10.5.5将操作系统起动询USB的控制交给操作系统 (109)10.6操作系统环境指南 (110)第十一系集线器规范 (111)11.1概述 (111)11.2集线器的帧/微型帧定时器 (111)11.3内部接口 (112)11.4下行接口 (113)11.5上行端口 (114)11.6转发中继器 (116)11.7总线状态的评佔 (117)11.8挂起和恢复 (118)11.9集线器的复位行为 (118)11.10集线器端口的电源控制 (118)11.10端口的组成 (118)11.10端口变化信息的处理 (118)第1章术语和缩略词ACK确认信©Active Device:正在使用的设备Asyncluonous Data:异步数据Asyncluonous RA:异步自适丿卫速率Asyncluonous SRC:界步抽样转换率Audio Device:音频设备AWG#(Ainencan Wue Gauge):矣国电线标准Babble:帧传输中的总线动作Bandwidth:带宽Big Endian:Bit:比特Bit Stuffing:数据填充,以使PLL可以提取时钟信号b/s:每秒多少比特B/s:每秒%少字节Buff比缓冲区Bulk Transfer:% 磧传送Bus EnuinenKioii:总线标弓Byte:字节Capabilities:能力Characteristics :特征Client:客户Configuring Software:配说软件Control Endpoint:控制端I 1Control Pipe:控制通道Control Transfer:控制传送CTI:计算机电信组织Cyclic Redundancy Check (CRC):循环冗余校验Default Address:缺省地址Default Pipe:缺省通道Device:设备、器件Device Address:设备地址Device Endpoint:设备端I 1Device Resource:设备资源Device Software:设备软件Downstream:卜彳丁Driver:驱动DWORD:双字Dynamic Insertion and Removal:动态插入与拆除Electrically Erasable Programmable Read Only Memory EEPROM:电擦写叫编用只读存储器End User:终端用户Endpoint:端I IEndpoint Address:端I I地址Endpoint Direction:端丨丨拆向Endpoint Number:端1丨号EOF:帧结束EOP:包结束External Port:外设端LIFalse EOP :错谋的包结束标志Frame:帧Frame Pattern :帧结构Full _duplex :全双工Function :功能、功能部件Handshake Packet :握手包Host :主机Host Controller :主机控制器Host Controller Driver (HCD):主机控制驱动Host Resourses :主机资源Hub :集线器Hub Tier : Hub 层Interrupt Request (IRQ):中断请求 Interrupt Transfer:中断传送Packet (IRP):输出/输入请求包Data :同步数据Device :同步设备 Sink Endpoint :同步接收端 Sourse Endpoint :同步源端 Transfer :同步传送Jiffer :抖动kb/s :传送速率每秒儿「比特 kB/s :传送速率每秒儿千字节Little Endian :LOA :冇始无终的总线传输LSb :垠低比特LSB :最低字节Mb/s :传送速率每秒儿兆比特MB/s :传送速率每秒几兆字节Message Pipe :消息通道MSb :最高比特MSB :最高字节NAK:不确认Non Return to Zero Invert (NRZI):非归零翻转码Object :对彖Packet :数据包Packet Buffer :数据包缓冲区Packet ID(PID):数据包标示位Phase :时项、相位Phase Locked Loop (PLL):锁郴坏Physical Device :物理部件Pipe :通道Polling :查询Port: 口、端口Power On Reset (POR):电源复位Programmable Data Rate : nf 编程数据速率 Protocol :协议Rate Adaption (RA):自适应速率Request;请求.申请I/O Request Isochronous Isochronous Isochronous Isochronous IsochronousRetire:取消、终止Root Hub:根集线器.主机HubRoot Port:根集线器的卜游端IISample:取样、抽样Sample Rate (Fs):抽样速率Sample Rate Conversion (SRC):抽样转换率Service:服务Sevice Interval:服务间隙Service Jitter:服务质量的抖动参数Sevice Rate:指定端口每单位时间的服务数目SOP:包开始Stage:控制传输的某个阶段St ar t "of "Frame (SOF):帧开始Stream Pipe:流通道Synchronization Type:同步类型Synchronous RA:同步的RASynchronous SRC:同步的SRCSysem Programming Interface (SPI):系统町编程接丨ITerminaton Time Division Multiplexing(TDM):时分复用Timeout:超时Token Packet:标卷包Transaction:处理事务Transfer:传送Transfer Type:传送类型Turn-around Time: USB传输中包与包之间的间隔时间,以防止传输冲突Universal Serial Bus Driver (USBD): U§” 驱劲踏Univeral Serial Bus Resources: USB 提供的资源Upstream: I ••彳丁Virtual Device:虚拟设备Word:字(16 位)第2章绪论2.1起因Intel公司开发的通用串行总线架构(USB)的H的主耍基以卜三方面考虎:(一)计算机与电话之间的连接:显然用计算机来进行计算机通信将是卜•一代计算机基本的应用。
usb接口协议USB接口协议。
USB(Universal Serial Bus)是一种通用的串行总线标准,用于连接计算机和外部设备。
USB接口协议是指USB设备与主机之间进行通信和数据传输时所遵循的规范和规则。
首先,USB接口协议包括物理层、数据链路层、传输层和应用层四个层次。
在物理层,USB接口使用四根线进行数据传输,分别是VCC(电源线)、D+(数据+线)、D-(数据-线)和GND(地线)。
这四根线构成了USB接口的基本物理连接。
在数据链路层,USB接口协议采用差分信号传输技术,通过差分信号的变化来表示0和1的状态,从而提高了数据传输的稳定性和抗干扰能力。
在传输层,USB接口协议采用主从式的通信方式,主机控制数据传输的开始和结束,从设备响应主机的指令并传输数据。
在应用层,USB接口协议规定了一系列的通信协议和数据格式,以便不同的USB设备之间进行通信和数据交换。
其次,USB接口协议还规定了USB设备的工作模式和通信流程。
USB设备可以分为主机设备和从设备两种类型。
主机设备负责控制和管理整个USB总线,从设备则根据主机的指令进行数据传输和处理。
在通信流程上,USB设备之间的通信是通过一系列的请求和应答来完成的。
主机设备向从设备发送请求,从设备接收到请求后进行相应的处理,并向主机发送应答,从而完成一次数据传输的过程。
另外,USB接口协议还规定了USB设备的插拔和识别流程。
当用户将USB设备插入主机时,主机会通过USB接口协议进行设备的识别和初始化。
主机会向设备发送一系列的探测信号,设备在接收到信号后进行应答,主机根据设备的应答信息来识别设备的类型和功能,并加载相应的驱动程序。
当用户拔出USB设备时,主机会发送相应的命令给设备,设备在接收到命令后进行相应的处理并断开与主机的连接。
最后,USB接口协议还规定了USB设备的电源管理和数据传输速率。
USB设备在空闲状态下可以进入低功耗模式以节省能源,当有数据传输时再恢复到正常工作状态。
USB协议通用串行总线的工作原理与规范USB(Universal Serial Bus)即通用串行总线,是一种用于连接计算机和外部设备的通信接口标准。
USB协议定义了数据传输的规范和传输方式,使得各种设备可以通过USB接口进行连接和交互。
本文将介绍USB协议的工作原理与规范。
一、USB的工作原理USB协议采用串行传输方式,可以同时传输数据和供电,因此广泛应用于各种外部设备,如鼠标、键盘、打印机等。
USB的工作原理可以简单归纳为以下几个方面:1. 物理传输层:USB接口通常包含四根线缆,分别是VCC(电源线)、D+(数据线正向信号)、D-(数据线反向信号)和GND(地线)。
通过这些线缆,USB可以提供设备间的电源供应和数据传输功能。
2. 握手协议:当设备插入到USB接口时,计算机会向设备发送握手信号。
设备收到握手信号后,会返回一个设备描述符,用于识别设备类型和功能。
3. 设备通信:设备与计算机之间的通信是通过数据传输的方式进行的。
USB协议使用分组的方式传输数据,每个分组包含一个起始标记、数据内容和一个终止标记。
通过这种方式,USB可以高效地实现数据的传输和交换。
4. 端点和管道:USB通信中的端点是指设备上的数据缓冲区,而管道是指连接计算机和设备的逻辑通道。
USB协议将端点分为输入端点和输出端点,以实现数据的双向传输。
5. 帧结构:USB通信的最小单位是帧,每个帧由若干个数据包组成。
USB协议规定了帧的长度和组成结构,使得数据可以按照一定的规则进行传输和解析。
6. USB总线功率管理:USB协议支持对外部设备进行功率管理,通过对设备的供电进行控制,可以有效管理系统的功耗和电源消耗,延长设备的使用寿命。
二、USB的规范USB协议的规范包括了以下几个方面:1. USB设备接口规范:USB设备接口规范定义了设备与计算机之间的物理连接方式和通信协议。
该规范规定了USB接口的电气特性,如电压、速度等,以及数据传输和供电方式。
usb的协议USB(Universal Serial Bus)是一种常见、通用的计算机外部设备连接接口。
它为我们提供了一种方便、快速的方式来连接和传输数据。
但要实现设备间的通信,需要有一种协议来规定数据传输的方式、格式以及控制信号的传递。
USB协议是一种封装在物理层上的协议,它定义了电缆连接和信号传输的规范。
USB的传输速率通常可达到480Mbps (USB 2.0)或5Gbps(USB 3.0),并且支持热插拔功能,即使在计算机运行时也可以连接或断开设备。
USB协议由若干个不同的协议层组成,包括物理层、数据链路层、传输层、应用层等。
在物理层中,USB采用了高速差动信号传输,利用差分对抗传输干扰。
数据链路层负责将数据分割成数据包,并控制数据的传输。
传输层实现了复杂的数据传输,包括同步和异步传输、流水线传输等。
应用层则定义了设备和主机之间的通信规范,包括设备识别、配置和控制等。
USB协议还定义了一些常用的设备类别,如存储设备、打印机、音频设备、摄像头等。
每个设备类别都有自己的协议规范,以确保设备可以在不同的操作系统和平台上正常工作。
此外,USB还支持USB电源规范,可以通过USB线缆为外部设备供电,方便实用。
在USB传输数据时,通常采用主机-设备的架构。
主机负责控制和管理设备,设备负责响应主机的指令并传输数据。
USB协议规定了各种数据传输的方式,包括控制传输、批量传输、中断传输和等时传输等。
控制传输用于设备的初始化和配置,批量传输用于大量数据传输,中断传输用于数据传输的实时性要求较高的场景,等时传输用于音频和视频等对实时性要求非常高的场景。
USB协议还定义了一种标准协议,并且允许设备厂商定义自己的私有协议。
标准协议保证了设备的互操作性和兼容性,而私有协议则允许设备厂商根据自己的需求进行定制,提供更多的特殊功能。
这种灵活性是USB协议的一大优势。
总的来说,USB协议是一种通用、方便的设备连接和数据传输协议,它极大地简化了设备的使用和管理。
usb接口协议标准USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)接口协议标准是一种用于计算机和外部设备之间传输数据的通信协议,它定义了连接、通信和电源管理等方面的规范。
USB接口协议标准由USB-IF(USB Implementers Forum,USB实施者论坛)组织制定和管理。
USB接口协议标准已经成为连接各种外部设备的主要接口之一,它广泛应用于计算机、手机、音频设备、存储设备等各种电子设备。
USB接口协议标准的设计目标是提供一种统一的接口标准,使不同厂商生产的设备能够互相兼容。
USB接口采用了一种主从式的连接方式,主机端负责控制数据传输的节奏和管理设备,而设备端则负责响应主机的指令并传输数据。
USB接口协议标准定义了数据传输的格式、传输速率、电源管理等方面的规范,确保了设备之间的通信能够能够稳定和高效地进行。
USB接口协议标准定义了四种类型的USB接口,分别是标准接口、迷你接口、微型接口和USB Type-C接口。
标准接口是最常见的USB接口类型,它通常用于连接计算机和外部设备。
迷你接口和微型接口则适用于一些体积较小的设备,如手机和相机等。
USB Type-C接口是最新的USB接口标准,它采用了反插设计和支持正反插功能,使得设备之间的连接更加方便和灵活。
USB接口协议标准定义了USB主机控制器和USB设备之间的通信协议。
在数据传输方面,USB接口协议标准定义了三种传输模式,分别是控制传输、批量传输和异步传输。
控制传输用于设备的配置和管理,批量传输用于大量数据传输,异步传输用于实时数据传输。
USB接口协议标准还定义了分组结构,用于对数据进行分组和传输。
USB接口协议标准还定义了一种称为USB协议的通信协议。
USB协议规定了USB主机控制器和USB设备之间的通信格式。
USB设备通过发送不同类型的数据包来与主机进行通信,例如同步数据包、中断数据包、流数据包等。
USB协议还定义了USB设备的插拔过程,包括设备的连接、重置和配置等步骤,使得设备的插拔过程能够可靠地进行。
USB协议规范1 USB的基本特征1.1 USB系统结构1.2 机械特性、电气特性1.3 USB电源1.4 USB信号2 USB通信协议2.1 USB事务处理2.2 USB数据传输类型2.3 USB描述符2.4 USB设备请求2.5 USB设备枚举USB系统的设计必须遵循USB的协议规范,因此对其进行一定的介绍,只有理解了USB的协议规范内容,才能正确的进行USB系统的设计。
1 USB的基本特征1.1 USB系统结构在终端用户看来,USB系统就是外设通过一根USB电缆和PC机连接起来。
USB在外设和PC机之间提供通信服务,通常外设称为USB设备,把其所连接的PC机称为主机,并且把指向USB主机的数据传输称为上行通信,把指向USB设备的数据传输称为下行通信。
USB主机及主控制器/根集线器(host controller/root hub)是整个USB 系统的大脑,负责完成主机和设备间的数据传输。
USB根集线器提供USB连接端口给USB设备或USB集线器使用。
USB设备(USB device)指各种类型的USB外设。
它们可以与USB主机交互数据信息,并为主机提供额外的功能,但在使用前主机必须对其进行配置。
USB 设备按功能不同,可以分为集线器和功能设备两大类。
其中,集线器为USB系统提供额外的连接点,它使得一个USB端口可以连接多个设备;功能设备为主机提供额外的功能,如USB鼠标,USB键盘等等。
USB的链接从逻辑上看每个USB设备都是直接和主机相连进行数据传输的,但从物理结构来看。
USB链接采用的是呈阶梯式的星状排列(Tiered Star Topology),如图1所示。
图中整个USB总线拓扑体系由三个元素组成:主机(host)、集线器(Hub)和功能设备(Function)。
Hub是每个星型结构的中心,用于连接主机和设备。
在目前的PC应用中,PC就是主机(Host)和根集线器(Root Hub),用户可以将外设或附加的Hub与之连接,一台含有一个USB主控制器的PC机最多可以连接126个外设。
集线器产品执行标准集线器产品执行标准。
一、产品概述。
集线器是一种用于局域网的网络设备,其作用是将多个局域网数据包进行集中处理和转发。
集线器通常用于连接多台计算机,以实现它们之间的数据交换和共享。
在网络架构中,集线器通常被用作网络的中继设备,起到连接各个网络节点的作用。
二、产品性能要求。
1. 传输速率,集线器应具有符合规定的传输速率,能够满足用户的网络数据传输需求。
2. 网络接口,集线器应具有适配各种网络接口的能力,包括但不限于以太网、快速以太网等。
3. 数据处理能力,集线器应具有良好的数据处理能力,能够高效地处理网络数据包,并进行准确的转发。
4. 可靠性,集线器应具有良好的稳定性和可靠性,能够长时间稳定运行,并且在异常情况下能够快速恢复正常工作状态。
三、产品外观要求。
1. 外壳材质,集线器的外壳应采用防火材质,具有良好的防护性能。
2. 外观设计,集线器的外观设计应简洁大方,易于安装和维护,符合人体工程学原理。
3. 连接接口,集线器的连接接口应设计合理,插拔方便,牢固可靠。
四、产品安全要求。
1. 电气安全,集线器应符合相关的电气安全标准,具有过流、过压、过温等保护功能,确保用户的安全使用。
2. 防火防雷,集线器应具有良好的防火和防雷能力,能够有效防范火灾和雷击等意外情况。
五、产品测试要求。
1. 传输性能测试,对集线器的传输速率进行测试,确保其符合规定的标准。
2. 稳定性测试,对集线器进行长时间稳定性测试,以确保其能够长时间稳定运行。
3. 可靠性测试,对集线器进行各种异常情况下的测试,确保其能够在异常情况下快速恢复正常工作状态。
六、产品包装要求。
1. 包装材料,集线器的包装材料应符合环保要求,能够有效保护产品不受损坏。
2. 包装设计,集线器的包装设计应合理,易于搬运和存储,能够有效降低运输过程中的损坏率。
七、产品质量保证。
1. 质量检测,对集线器进行严格的质量检测,确保产品符合相关的质量标准。
2. 质量保证期,对集线器提供一定的质量保证期,在保证期内对产品出现的质量问题进行免费维修或更换。
USB集线器,指的是一种可以将一个USB接口扩展为多个,并可以使这些接口同时使用的装置。
USB HUB根据所属USB协议可分为USB2.0 HUB、USB3.0 HUB与USB3.1 HUB。
b集线器是什么东西USB Hub,指的是一种可以将一个USB接口扩展为多个,并可以使这些接口同时使用的装置。
USB HUB根据所属USB协议可分为USB2.0 HUB、USB3.0 HUB与USB3.1 HUB。
usb集线器又叫USB Hub,一种可以将一个USB接口扩展为多个(通常为4个),并可以使这些接口同时使用的装置。
把其中一头插到电脑机箱或者其它正在供电的设备上,U盘、USB 数据线等再插到集线器上就行了。
b集线器的作用通过使用USB集线器为您的系统提供额外的USB端口,可以解决此问题。
USB集线器扩展了机器的功能,允许它同时与多个USB设备进行交互。
它是一种设备,提供多个USB端口,可通过单个USB连接器与您的计算机进行通信。
通过无需更换电缆,USB集线器可以提高工作效率访问不同的外围设备。
无论机器内置USB 端口的数量如何,USB集线器都可以增加您可以同时支持的设备数量。
A USB集线器无需更换电缆即可访问不同的外围设备,从而提高工作效率。
无论机器内置USB端口的数量如何,USB集线器都可以增加您可以同时支持的设备数量。
远程访问USB集线器将所有外围设备连接到USB集线器后,您可能会决定要对它们进行远程访问。
您可能已连接外部存储设备,其中包含位于另一个办公室的同事所需的信息。
每个人都不可能在物理上靠近他们需要访问的设备。
b集线器的原理图。
usb接口协议标准(一)USB接口协议标准简介USB(Universal Serial Bus)是一种通用的串行总线接口标准,被广泛应用于电脑、手机、相机等各种设备中。
USB接口协议标准定义了设备和主机之间的通信规范,为不同厂商、不同设备提供了统一的接口标准,方便设备的互联互通。
USB分类USB接口标准按照传输速度和功能可以分为多个版本,下面列举了几个常见的USB分类: - : 最初的USB 和版本,传输速度较慢,适用于低速和全速设备。
- : 传输速度达到了480 Mbps,广泛应用于大多数设备。
- : 包括USB 、和等版本,传输速度更高,支持超高速设备。
USB接口结构USB接口标准包含一组插座和插头,分别连接设备和主机。
下面是USB接口结构的主要组成部分: - A型连接器: 常见的USB接口,适用于连接主机。
- B型连接器: 用于连接设备,常见于打印机、扫描仪等外设。
- C型连接器: USB 版本引入的新型连接器,可正反插,并且支持更高的传输速度。
USB通信协议USB接口标准定义了一套通信协议,确保设备和主机之间的数据传输正常进行。
下面是USB通信协议的一些要点: - 控制传输:用于设备和主机之间的配置和控制信息传输。
- 批量传输:用于大容量数据传输,如文件传输。
- 中断传输:用于设备和主机之间的短时间实时数据传输,如鼠标、键盘等设备。
- 等等。
USB电源管理USB接口标准还规定了设备的电源管理规范,以提供对设备电源的控制和管理。
USB电源管理的一些特点: - 设备供电:USB接口可为设备提供电源,避免需外部电源适配器。
- 休眠模式:USB设备可进入低功耗休眠状态,减少能源消耗。
- 快速充电:USB接口标准中引入了快速充电协议,可提高充电效率。
USB在不同应用领域的应用USB接口标准广泛应用于各种设备和领域,以下列举了一些常见的应用场景: - 电脑和笔记本电脑:USB接口用于连接鼠标、键盘、打印机、摄像头等外设。
集线器规范集线器规范包括两大基本部分:集线器转发中继器(Hub Repeater)和集线器控制器(Hub Controller)。
同时也描述了集线器的错误恢复,重启和挂起/唤醒操作。
最后简述集线器请求行为和集线器描述子。
集线器提供了USB设备和主机之间的电子接口。
集线器支持的主要的USB功能有:连接行为电源管理设备连接和未连接检测总线错误检测和恢复高速和低速设备的支持。
集线器由集线器转发中继器和集线器控制器组成。
集线器转发中继器负责连接方面的工作。
它也支持像总线错误检测和恢复,连接和未连接检测这样的异常处理。
集线器控制器提供主机到集线器的通讯机制。
集线器特定的状态和控制命令允许主机配置集线器和监视与控制它的每个下行端口。
集线器根据它们是在传输包、唤醒信号或者是在空闲状态而表现出不同的连接行为。
一、包信号连接。
包信号连接分为上行连接和下行连接两种。
上行连接是面向主机的。
当某个使能的下行端口检测到SOP时,就建立了仅到上行端口而不是任何其它下行端口的上行连接。
下行连接是面向设备的。
当集线器在上行端口上检测到SOP时就建立到所有使能下行端口的连接。
未处在使能状态的端口不能向下行方向传送。
集线器还有没有任何连接的空闲状态。
在空闲态时集线器所有端口都处在接收模式,等待下一个包的开始。
二、唤醒连接。
挂起的集线器将上行端口接收到的唤醒信号送到所有使能的下行端口。
当挂起的集线器检测到来使局部挂起或使能下行端口的唤醒信号时,将反射唤醒信号到上行端口和包括自己在内的所有使能下行端口。
唤醒信号不被反射到未使能的或挂起的下行端口。
后面将有更详细的讨论。
集线器是主机和设备之间建立连接的极为重要的USB部件。
检测和防止任何连错误,尤其是能导致死锁的连接就显得非常重要。
集线器必须在转发模式下处理连接错误。
集线器必须也能检测和恢复发往集线器控制器的包。
每个集线器都有一个帧计时器。
它的时间来自集线器的本地时钟,并通过主机发来的SOF 与主机同步。
它提供被用来检测闲置(babbling)设备和防止集线器被上行集线器设为无效的时间参考。
集线器必须跟踪主机帧周期并能在即使丢失两个连续SOF令牌的情况下仍然保持同步。
在重启或唤醒后,帧计时器未同步。
只要接收到两个连续的SOF包,它就必须同步。
EOF1和EOF2是由帧计时器产生的时刻。
这些时刻用来确保设备和集线器不干扰来自主机的SOF包的正确传输。
这些时刻仅当帧计时器与SOF同步时才有意义。
图10-1给出了严格的EOP时刻。
表10-1总结了主机和集线器EOF时刻。
在EOF2时刻,任何有上行连接的端口将被置为无效。
集线器通过在上行集线器EOF2之前发出EOP来防止被设为未使能。
(如在EOF1时刻)。
表10-1集线器和主机EOF时刻描述从SOF开始通常的位数说明EOF1 32 帧结束点#1 EOF2 10 帧结束点#2EOF1范围EOF1范围图10-1. EOF时间点USB主机控制器应该负责不要设备回应,如果该回应会导致设备在EOF2时刻发出包。
这时主机应该发出异常终止序列来保证设备不作回应。
而且,因为集线器将在到达EOF1时刻时结束上行方向的包,如果来自设备的响应(数据或握手信号)未定或者集线器到EOF1时刻的过程中,主机不应开始一个事务。
内部接口(Internal port)连接着集线器转发中继器和集线器控制器。
除了传送串行数据到集线器控制器或从集线器控制器接收串行数据外,内部端口还是一定唤醒信号的来源。
图10-2给出了内部端口状态自动机。
表10-2定义了内部端口的信号和事件。
图11-2. 内部端口状态变迁图表11-2 内部端口信号/事件定义信号/事件名称事件信号源描述EOI 内部时间间隔结束Rx_Suspend 接收器接收器在挂起状态Resume_Event 集线器控制器集线器控制器中出现唤醒信号只要接收器不处在挂起状态,内部端口就处在不活动状态。
当接收器进入挂起状态时,内部端口就进入挂起延迟状态。
该状态有2ms的时间限制。
挂起时延状态过期后就进入充分挂起状态,在充分挂起状态时,如果集线器控制器中产生唤醒条件,就进入产生唤醒(Generate Resume)状态。
在该状态时,内部端口产生追加SOP_FD到集线器转发中继器。
图10-3给出集线器下行端口的简化状态自动机。
事件和信号在表10-3中定义。
表11-3 下行集线器端口信号/事件定义信号/事件名称事件信号源描述Power_sorce_off 依赖于实现端口电源关闭是由于电流过载或退出源电流(例如:外部电源撤走)Over_current 集线器控制器集线器或端口上出现电流过载条件EOI 内部时间间隔或序列结束SE0 内部在端口上接收到SE0Disconnect_Detect 内部在端口上检测到长SE0(参见11.5.2)LS 集线器控制器低速设备接到该端口上SOF 集线器控制器接收到SOF令牌J 内部在端口上接收到‘J’K 内部在端口上接收到‘K’Rx_Resume 接收器上行接收器在唤醒状态Rx_Suspend 接收器上行接收器在挂起状态Rptr_Exit_WFEOPF集线器转发中继器集线器转发中继器离开WFEOFFU状态URptr_Enter_WFEOPF集线器转发中继器集线器转发中继器进入WFEOFFU状态UPort_Error 内部检测到错误条件(参见11.8.1节)Configuration=0 集线器控制器集线器控制器配置值为0只要集线器配置的值为零下行端口就进入未配置(Not Configured)状态,并保持该状态不变。
集线器将在端口上驱动SE0。
不会有其它的活动信号发生。
所有集线器都支持关掉电源(Power-off状态)。
对端口的有非零配置值的SetConfiguration()请求将使端口从任何状态进入未供电状态。
在除未配置状态外任何状态,并接收到ClearPortFeature(PORT_POWER)时或检测到电流过载条仲时也将进入该状态。
在该状态时差分单端发送器和接收器未使能。
在未供电状态时接收到SetPortFeature (PORT_POWER)请求或端口的未连接计时器超时,或Restart_S、Restart_E状态过期后就进入未连接状态(discorneeted)。
在该状态时仅有连接检测是可能的。
表明这时还没有设备接入该端口。
该状态有时间限制。
在该状态时,只要求接收到SE0信号时计时器就复位,在检测到其它信号时才开始计时。
除集线器挂起时钟停止外,该计时器的时限是2.5us到2ms。
如果集线器挂起并有远程唤醒功能,在一个未连接端口上从SE0状态变化将使集线器启动时钟并对该事件计时。
集线器需能在状态变化后的12ms内起动时钟并对该状态计时,如果挂起的集线器没有远程唤醒功能,集线器将忽略该事件直到集线器被唤醒。
在未连接状态过期或对端口有相应请求或检测到错误条件时进入未使能状态。
在该状态时,对接收到的SE0信号都要计时。
除未供电状态和未连接状态外,对端口发出重启请求时就进入重启状态。
此时,集线器在端口上驱动SE0信号。
该状态的时限通常10ms至20ms。
在重启结束,或SendEOP状态结束,或在发送状态转发中继器离开WFEOPFU状态,或从挂起状态当挂起的上行接收器检测到‘K’时,进入使能(Enable)状态。
在该状态时,从‘J’到‘K’的状态变化就能建立上行连接。
在使能状态时,如果上行接收器处在唤醒状态,或者在Restart-S、Restart-E状态,一检测到‘K’就进入发送状态。
对于高速设备,是在端口处在使能状态且转发中继器进入WFEOPFU状态时进入发送状态。
在该状态时,端口将传送在上行端口上接收的数据。
对低速设备来说,是在上行端口上接收到一个高速PRE PID时从使能状态转入的。
在该状态时,端口将对上行端口接收到的数据作适当变换后重新发出。
端口在使能状态时接收到相应的请求时变为挂起(Suspend)状态。
在该状态时,端口的差分发送器被设为未使能。
端口在接收到相应的请求,或在接收器未挂起时检测到‘K’就进入唤醒状态(Resuming)。
该状态名义上有20ms的时限。
在该状态时,集线器在端口上驱动‘K’。
重启状态结束后就进入SendEOP状态。
在使能状态时接收到SOF且有低速设备接在该端口上也可进入该状态。
该状态时,集线器将发送低速的EOP。
在EOP结束时该状态也结束。
端口处在使能状态,且接收器处在挂起状态时,在检测到SE0或‘K’时就从挂起状态进入Restart_S状态,或从使能状态进入Restart_E状态。
在这些状态时端口继续监视总线状态,当看见‘K’时就立刻进入发送状态,否则就进入未连接状态。
集线器未配置Powered_off::端口(或组)需要显式请求来转变图11-6. 下行集线器端口状态变迁图Disabled:端口不能进行任何传输.端口在HiZ Resetting:通过端口驱动SE0 10ms.Enable:上行和下行的传输端口都不能进行. Disconnected:端口在两个方向都不进行传输。
端口处在HiZ,正在给J/K计时(2.5μs 到2ms).Transmit: 端口进行下行方向的传输。
Suspended:没有上行或下行的传输。
Resuming:驱动‘K’20ms。
SendEOF:发送低速EOP(2个低速位时间的SE0在接一个低速位时间的‘J’。
Restart_S和Restart_E:端口进入这两个状态的任意一个等待时钟重启,延迟时间的长短依赖于实现但不能超过10ms每个端口需要一个未连接计时器。
该计时器用来连续监视端口的单端接收器,来检测未连接事件。
表11-4 上行集线器端口接收器信号/事件定义信号/事件名称事件信号源描述Tx_active 发送器发送器在活动状态J 内部在上行端口上接收到一个‘J’(空闲)EOI 内部时间间隔结束K 内部在上行端口上接收到一个‘K’Tx_resme 发送器发送器在Sresume 状态SE0 内部在上行端口上接收到一个SE0POR 以赖于实现Power_On_Reset图10-4给出了集线器上行接收器的状态自动机。
表10-4定义了事件和信号。
在发送器活跃时或接收器检测到SJ条件时从除挂起状态外的任何状态进入ReceivingJ状态。
该状态有3ms 的时间限制。
每当进入该状态时计时器复位,且只有在发送器处在不活动状态时该计时器才计时。
该状态过期后就进入挂起状态。
进入该状态后控制器开始了一个2ms的计时器。
如果计时器过期且接收器仍在该状态则控制器挂起。
控制器挂起后,它可产生唤醒信号。
当在总线上检测到SK条件且转发中继器处在WFSOP或WFSOPEU状态时,接收器从除唤醒状态外的任何状态进入ReceivingK状态。