USB3.0_基础解析

USB 3.0 IntroductionRD Product ManagerSUNIX TaiwanVer2.2Index•USB3.0 Market•USB History•USB3.0 Specification •Chipset Solution •SUNIX USB3.0 Product •SUNIX Product Roadmap•AppendixWhy USB3.0?•Data rate Requirements✓Increase data itself-HD Video: 4.7GB(DVD-R), 25G(BD-R)✓Increase the size of media-HDD: 500GB, HD-DVD:15GB✓New higher data rate media-Flash based products (SSD, HHD. etc.)Only 70sec to download14min to downloadUSB3.0 Super speedHD video 25GByteToo Slow !!HD video 25GByteFast, cool !!USB 3.05 GbpsUSB 2.0480 Mbps70 sec53.3 sec20 sec3.3 sec0.8 sec0.01 secUSB 3.013.9 min 8.9 min 3.3 min 33 sec 8.5 sec 0.1 sec USB 2.09.3 hr 5.9 hr 2.2 hr 22 min 5.7 min 5.3 sec USB 1.025 GB 16 GB 6 GB 1 GB 256 MB 4 MBHD-Movie USB Flash SD-Movie USB Flash 256 Flash Song/ Pic USB1.0(12Mbps)(1.5MB/s)USB2.0(480Mbps)(30MB/s)USB3.0(5Gbps)(over 300MB/s)USB Data RateData rate ThroughputUSB3.0 vs. eSATA•The user acknowledgement for USB is much higher than eSATA •Some PC and MB has eSATA, but, all PC will not it in the futureMost of PC vender and HDD vender expect USB3.0 rather than eSATADell, HP, Intel, Hitachi, Maxim, Seagate, Western DigitalIntel, Microsoft, HP,NXP, TI, NECCore members for spec.×◎User acknowledgement △Under consideration◎Up to 900mABus powered△(2m)△(5m)Cable length △Effective:100MB/s○Effective:300MB/sData rate △Storage◎All of existing USBapplication Application eSATAUSB3.0USB3.0 Development20072008200920102011PC with Chipset Chipset integrationHost Controller DesignUSB3.0 SPEC PromotersGroupStandards Development ProductDevelopment USB3.0 HostController Design•USB3.0 Promoter GroupSUNIX Board MPAdvanced Market for Add-On Card2012Target Market For USB3.0•USB3.0 Market is launched by Flash based products and HDD.•After that, DVC/DSC and Display will use USB3.0, too.2011~2009-2010SSD HDDMedia PlayerDVC DSCScannerCell PhoneMonitor :Replacement for RGB interface by USB3.0•Monitor:Internal flash will become higher density •Mobile :DVD/HDD may be replaced by flash memory •DSC,DVC USB3.0 device in 2nd stage and later:Needs higher data rate•HDD :Needs higher data rate •Flash Drive :Replacing for HDD market. And needs higher data rate •SSD :For video streaming•Media player USB3.0 device in 1st stageMarket for USB3.00500,0001,000,0001,500,0002,000,0002,500,0003,000,0003,500,0004,000,0002006200720082009201020112012USB3.0USB2.0USB1.0USB3.0 Market ForecastHigh speedTo U S B 3.0Source: In Stat, 3/03Units in ThousandsLow speedCable LengthPower SupplyTransmissionSpeedLogo5M5V / 900mA Dual-simplex, four wire differential signaling separate from USB2.0 signalingSimultaneous bi-directional data flowsLow-speed(1.5Mbps)Full-speed(12Mbps)High-speed(480Mbps)Super-speed(5.0Gbps)USB3.05M5V / 500mA Low-speed(1.5Mbps)Full-speed(12Mbps)High-speed(480Mbps)USB2.05M5V / 500mAHalf-duplex two-wire differential signaling Unidirectional data flow with negotiated directional bus transitionsLow-speed(1.5Mbps)Full-speed(12Mbps)USB1.1USB ComparisonUSB3.0 Standard-A Pin AssignmentsConnector metal shellShieldShellStdA_SSTX+9SuperSpeed transmitter differential pairStdA_SSTX-8Ground for signal return GND_DRAIN 7StdA_SSRX+6SuperSpeed receiverdifferential pair StdA_SSRX-5Ground for power return GND 4D+3USB2.0 differential pairD-2PowerVBUS 1DescriptionSignal NamePin NumberBackward Compatible with USB2.0 and 1.1Backward Compatible with USB2.0 and 1.1New USB3.0 PINNew USB3.0 PINUSB3.0 Standard-B Pin AssignmentsConnector metal shellShieldShellStdA_SSTX+9SuperSpeed transmitter differential pairStdA_SSTX-8Ground for signal return GND_DRAIN 7StdA_SSRX+6SuperSpeed receiverdifferential pair StdA_SSRX-5Ground for power return GND 4D+3USB2.0 differential pairD-2PowerVBUS 1DescriptionSignal NamePin NumberBackward Compatible with USB2.0 and 1.1Backward Compatible with USB2.0 and 1.1New USB3.0 PINNew USB3.0 PINUSB3.0 ConnecterUSB3.0 TypeA cable is completely compatible to USB1.1 & 2.0 connectors, therefore suit to all computer constructions, that will be the most important influence USB3.0 popularization.Blue (Pantone 300C) is the recommended color for the USB 3.0 Standard-A receptacle and plug plastic housings to help users distinguish it from the USB 2.0 Standard-A connector.Downer is standard 4-pin USB3.0 add upper 5-pinUSB3.0 Powered-B Pin AssignmentsGround return for DPWRDGND 11Power provided by Device DPWR 10Connector metal shellShieldShellStdA_SSTX+9SuperSpeed transmitter differential pairStdA_SSTX-8Ground for signal return GND_DRAIN 7StdA_SSRX+6SuperSpeed receiverdifferential pair StdA_SSRX-5Ground for power return GND 4D+3USB2.0 differential pairD-2PowerVBUS 1DescriptionSignal NamePin NumberBackward Compatible with USB2.0 and 1.1Backward Compatible with USB2.0 and 1.1New USB3.0 PINNew USB3.0 PIN Power Output PinPower Output PinPowered USB3.0 ApplicationStand USB data Communication and additional poweroutput UWB dongle or printer adapterNEC Host Controller Chipset Spec.•Product Name : µPD720200•Host Bus : PCI Express 2.0 x 1 Lane•USB ports : 2 ports•Comply spec to: PCI Express 2.0 Base SpecUSB3.0 reveion1.0Intel x HCI rev0.96 (1.0 TBD)•VDD :1.05V, 3.3VPCIExpress PCIExpress xHCIUSB3.0PHYUSB2.0PHYRoothubRoothubPort 1Port 2Port 1Port 2To USB receptacleNEC Chipset SolutionMay 2009: Released the world’s 1st Host controllerUSB3.0(SS) in Nov. 2008Apr 2007: Released the world’s 1st WHC/DWAWUSB in May 2005Jun 2000:Released the world’s 1st Hub controllerApr 2000:Released the world’s 1st Host controllerUSB2.0-Apr. 2000USB1.1-Sept. 1998Aug 1998:Released High-speed transceiverDec 1996:Released OHCI Host controller as custonUSB1.0-Jan. 1996NEC ElectronicsHistory of USBUSB2.0 Market shareHost HubNECElectronicsNECElectronicsOver 70%Over 30%Source: NEC ElectronicsTI Host Controller Chipset Spec.•Product Name : TSUB7320TSUB7340BUS : PCI Express 1.1 x 1 Lane•USB ports : 2 / 4 port•Comply spec to: PCI Express 2.0 Base SpecUSB3.0 reveion1.0Intel x HCI rev0.96PCIExpress PCIExpress xHCIUSB3.0PHYUSB2.0PHYRoothubRoothubPort 1Port 1To USB receptacleNEC Host Controller Chipset Spec.•Product Name : VL800•Host Bus : PCI Express 2.0 x 1 Lane•USB ports : 4 ports•Comply spec to: PCI Express 2.0 Base SpecUSB3.0 reveion1.0Intel x HCI rev0.96•VDD :1.05V, 3.3VPCIExpress PCIExpress xHCIUSB3.0PHYUSB2.0PHYRoothubRoothubPort 0~3Port 0~3USB3.0 Hub Controller Chipset Spec.•Product Name : SuperSpeed USB3.0 HUB•BUS : USB3.0•USB ports : 4 port•Comply spec to: USB3.0 reveion1.0Device Controller Chipset Spec.•Product Name : USB3.0 SATA Bridge•BUS : USB3.0 -to-SATA2•USB ports : 1 port•Comply spec to: USB3.0 reveion1.0Driver Support•Support Window XP / Vista / 7 / 2008R2•SUNIX Package with DriverNote:Do not support MAC OS until 2010 Q2Features•Supports PCI Express Base Specification Revision 2.0.•Single-lane ( x1) PCI Express throughput rates up to 5 Gbps.•Compliant with Universal Serial Bus 3.0 specification Revision 1.0.•Compliant with xHCI (eXtensible Host Controller Interface) specifications Revision 0.96.•Supports simultaneous operation of multiple USB 3.0, USB 2.0 and USB 1.1 devices •Supports USB data transfer rate of 1.5/12/480/5000 Mbps.•Expands four external USB3.0 Super-Speed ports on the system.•Each USB port supplies maximum +5V / 900mA power output to USB device.•Built-in solid 4-pin power connector for receiving extra power supply from system.•Supports wake up function from USB device.•Each port built-in over current and ESD protection.•Hot-swapping feature allows you to connect/disconnect devices without powering down the system.•Driver supports for Microsoft Windows XP, Vista, and 7 operation system.•Certified by CE, FCC, RoHS, and Microsoft WQHL approval.SUNIX –USB4300USB3.0 Four ports PCI Express CardFeatures•Supports PCI Express Base Specification Revision 2.0.•Single-lane ( x1) PCI Express throughput rates up to 5 Gbps.•Compliant with Universal Serial Bus 3.0 specification Revision 1.0.•Compliant with xHCI (eXtensible Host Controller Interface) specifications Revision 0.96.•Supports simultaneous operation of multiple USB 3.0, USB 2.0 and USB 1.1 devices •Supports USB data transfer rate of 1.5/12/480/5000 Mbps.•Expands two external USB3.0 Super-Speed ports on the system.•Each USB port supplies maximum +5V / 900mA power output to USB device.•Built-in 4-pin power connector for receiving extra power supply from system.•Hot-swapping feature allows you to connect/disconnect devices without powering down the system.•Driver supports for Microsoft Windows XP, Vista, and 7 operation system.•Certified by CE, FCC, RoHS, and Microsoft WQHL approval.SUNIX –USB2300USB3.0 Dual ports PCI Express CardSUNIX –ECU2300Features•Fully compliant with ExpressCard Specification 1.0.•Full single-lane (or x1) PCI Express throughput.•ExpressCard/34 form factor module•Compliant with Universal Serial Bus 3.0 specification Revision 1.0.•Compliant with xHCI (eXtensible Host Controller Interface) specifications Revision 0.96.•Supports simultaneous operation of multiple USB 3.0, USB 2.0 and USB 1.1 devices •Supports USB data transfer rate of 1.5/12/480/5000 Mbps.•Expands two external USB3.0 Super-Speed ports on the system.•Built-in DC Jack connector for receiving extra power to meet USB3.0 +5V/900mA power output standard.•Hot-swapping feature allows you to connect/disconnect devices without powering down the system.•Driver supports for Microsoft Windows XP, Vista, and 7 operation system.•Certified by CE, FCC, RoHS, and Microsoft WQHL approval.USB3.0 Dual ports ExpressCardSUNIX –ECU2300Features•Patent mechanical design special for laptop ExpressCard solution•Fully compliant with ExpressCard Specification 1.0.•Full single-lane (or x1) PCI Express throughput.•ExpressCard/34 form factor module•Compliant with Universal Serial Bus 3.0 specification Revision 1.0.•Compliant with xHCI (eXtensible Host Controller Interface) specifications Revision 0.96.•Supports simultaneous operation of multiple USB 3.0, USB 2.0 and USB 1.1 devices •Supports USB data transfer rate of 1.5/12/480/5000 Mbps.•Expands two external USB3.0 Super-Speed ports on the system.•Built-in DC Jack connector for receiving extra power to meet USB3.0 +5V/900mA power output standard.•Hot-swapping feature allows you to connect/disconnect devices without powering down the system.•Driver supports for Microsoft Windows XP, Vista, and 7 operation system.•Certified by CE, FCC, RoHS, and Microsoft WQHL approval.USB3.0 Single port ExpressCard(Embedded Type )SUNIX –EHD3000Features•USB3.0 to SATA EnclosureUniversal Serial Bus 3.0 interface up to 5Gbps data rate.•Compliant with 2.5”SATA I and SATA II Hard Disk Drives or SSD.•Supports simultaneous operation of multiple USB 3.0, 2.0, 1.1 interface•Supports USB data transfer rate of 1.5/12/480/5000 Mbps.•USB3.0 Bus power support without additional power supply.•Hot-swapping feature allows you to connect/disconnect devices without powering down the system.•Driver supports for Microsoft Windows XP, Vista, and 7 operation system.•Certified by CE, FCC, RoHS, and Microsoft WQHL approval.Optional:* Optional AES security protection* USB Attached SCSI Protocol (UASP)* SATA Gen3 6GSUNIX –SHB4300USB3.0 4-port HubFeatures•Expands four external USB3.0 Super-Speed ports.•Compliant with Universal Serial Bus 3.0 specification Revision 1.0.•Supports simultaneous operation of multiple USB 3.0, 2.0,and 1.1 devices•Supports USB data transfer rate of 1.5/12/480/5000 Mbps.•LED shows the status of each USB3.0 port.•Each USB port supplies maximum +5V / 900mA power output to USB device.•Built-in DC Jack power connector for receiving extra power supply.•Hot-swapping feature allows you to connect/disconnect devices without powering down the system.•Driver supports for Microsoft Windows XP, Vista, and 7 operation system.•Certified by CE, FCC, RoHS, and Microsoft WQHL approval.SUNIX –SHB4300USB3.0 3-port + USB2.0 2-port HubFeatures•Expands 3 external USB3.0 Super-Speed ports.4 external USB2.0 Super-Speed ports.•Compliant with Universal Serial Bus 3.0 specification Revision 1.0.•Supports simultaneous operation of multiple USB 3.0, 2.0,and 1.1 devices•Supports USB data transfer rate of 1.5/12/480/5000 Mbps.•LED shows the status of each USB port.•Each USB port supplies maximum +5V / 900mA power output to USB device.•Built-in DC Jack power connector for receiving extra power supply.•Hot-swapping feature allows you to connect/disconnect devices without powering down the system.•Driver supports for Microsoft Windows XP, Vista, and 7 operation system.•Certified by CE, FCC, RoHS, and Microsoft WQHL approval.SUNIX –BAY4300USB3.0 4-port Front BayFeatures•Expands four external USB3.0 Super-Speed ports to front panel.•Provides 2.5”and 5.25”form-factor type.•Supports simultaneous operation of multiple USB 3.0, 2.0,and 1.1 devices•Supports USB data transfer rate of 1.5/12/480/5000 Mbps.•LED shows the status of each USB3.0 port.•Each USB port supplies maximum +5V / 900mA power output to USB device.•4-pin power connector for receiving extra power supply from system.•Hot-swapping feature allows you to connect/disconnect devices without powering down the system.•Driver supports for Microsoft Windows XP, Vista, and 7 operation system.•Certified by CE, FCC, RoHS, and Microsoft WQHL approval.SUNIX USB3.0 Roadmap2009 Oct.2009 Nov.2009 Dec.2010 Jan.2010 Feb.HostControllerDeviceEnclosureDeviceHub 2010 Mar.2010 MayEngineer SampleMass ProductionMass ProductionMass ProductionAppendixBackward Compatible ApplicationUSB2.0 Device USB2.0 Cable X USB2.0 Device USB3.0 Cable USB3.0 Device USB2.0 Cable USB3.0 Device USB3.0 CableUSB2.0 Host USB2.0 Host USB3.0 Host USB3.0 HostPCI-E Ver1.0 / 1.1USB Device >150MB/sec 2.5GbpsUSB3.05.0Gbps SUNIX USB2300PCI-E Ver2.0USB Device >300MB/sec 5.0GbpsUSB3.05.0Gbps SUNIX USB2300The Performance of USB3.0The Performance of USB3.0The Performance of USB3.0The Performance of USB3.0•PCIe Gen2 + 32G SSDData Rate up to 180MB/sThe Performance of USB3.0The Performance of USB3.0•PCIe Gen1 + 32G SSDData Rate up to 113MB/sThe Performance of USB3.0The Performance of USB3.0•PCIe Gen2 + 250G SATA2 HDDData Rate up to 95MB/s。

USB2.0接口USB的全称是Universal Serial Bus，USB支持热插拔，即插即用的优点，所以USB接口已经成为M P3的最主要的接口方式。

USB有两个规范，即USB1.1和USB2.0。

USB1.1是目前较为普遍的USB规范，其高速方式的传输速率为12Mbps，低速方式的传输速率为1.5 Mbps（b是Bit的意思），1MB/s（兆字节/秒）=8MBPS（兆位/秒），12Mbps=1.5MB/s。

目前，大部分M P3为此类接口类型。

USB2.0规范是由USB1.1规范演变而来的。

它的传输速率达到了480Mbps，折算为MB为60MB/s，足以满足大多数外设的速率要求。

USB 2.0中的“增强主机控制器接口”（EHCI）定义了一个与USB 1.1相兼容的架构。

它可以用USB 2.0的驱动程序驱动USB 1.1设备。

也就是说，所有支持USB 1.1的设备都可以直接在USB 2.0的接口上使用而不必担心兼容性问题，而且像USB 线、插头等等附件也都可以直接使用。

使用USB为打印机应用带来的变化则是速度的大幅度提升，USB接口提供了12Mbps的连接速度，相比并口速度提高达到10倍以上，在这个速度之下打印文件传输时间大大缩减。

USB 2.0标准进一步将接口速度提高到480Mbps，是普通USB速度的20倍，更大幅度降低了打印文件的传输时间。

右图为USB接口连线定义USB是一种常用的pc接口,他只有4根线，两根电源两根信号,如下图.故信号是串行传输的,usb接口也称为串行口，usb2.0的速度可以达到480Mbps。

可以满足各种工业和民用需要.USB接口的输出电压和电流是：+5V 500mA 实际上有误差，最大不能超过+/-0.2V 也就是4.8-5.2V 。

usb接口的4根线一般是下面这样分配的，需要注意的是千万不要把正负极弄反了，否则会烧掉usb设备或者电脑的南桥芯片：黑线：g nd 红线：vcc 绿线：data+ 白线：data---------------------------------------------------------USB接口定义颜色一般的排列方式是：红白绿黑从左到右定义：红色－USB电源：标有－VCC、Power、5V、5VSB字样绿色－USB数据线：（正）－DATA+、USBD+、PD+、USBDT+白色－USB数据线：（负）－DATA-、USBD-、PD-、USBDT+黑色－地线：GND、GroundUSB的全称是Universal Serial Bus，最多可连接127台外设，由于USB支持热插拔，即插即用的优点，所以USB接口已经成为计算机的标准接口。

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。

宁波舜宇车载光学技术有限公司USB3.0数据采集系统FPGA+USB3.0韩斌2017/6/9USB3.0数据采集系统用户手册批准：审核：作成：日期一、USB协议概述关于USB的协议在《IFLabs USB3.0核心板开发手册V1.4》介绍的很详细，接下来主要介绍我在此间所学的一些总结和概括。

每个USB设备都可以包含一个或多个配置，不同的配置使设备表现出不同的功能组合，配置由多个接口组成。

在USB 协议中，接口代表一个基本的功能，一个功能复杂的USB设备可以具有多个接口, 而接口是端点的汇集。

端点的作用类似于寄存器。

每个端点在设备内部有唯一的端点号。

主机和设备通讯需要通过端点作为媒介。

端点的特点是单向性（即在某一时间只读或只写）。

设备的逻辑结构和组织结构见下图所示：PC机识别USB设备通过设备枚举来实现，而设备枚举首要步骤就是获取设备描述符。

在每一个USB设备内部，包含了固定格式的数据，通过这些数据，USB主机就可以获取USB 设备的类型、生产厂商等信息。

这些固定格式的数据，我们称之为USB设备描述符。

标准的USB设备有5种USB描述符：设备描述符、配置描述符、接口描述符、端点描述符合字符串描述符。

USB数据通讯模型的传输有四种传输方式，分为中断传输、批量传输、同步传输、控制传输。

如下就是控制传输的模型图：USB四个传输方式一般又分为三个事务：IN事务、OUT事务和SETUP事务，见下图所示：事务又分为令牌包（setup）、数据包（data）、握手包（ACK）、特殊包，如下图所示：一个包分为同步域（SYNC），标识域（PID），地址域（ADDR），端点域（ENDP），帧号域（FRAM），数据域（DATA）和校验域（CRC），见下图所示：USB正常工作之前，第一件事就是设备枚举，目的就是让主机认得这个USB设备，并且为这个设备配置资源，建立好主机与设备之间的数据传输通道。

设备枚举分为如下8个步骤：1，获取设备描述符2，复位3，设置地址4，再次获取设备描述符5，获取配置描述符6，获取端点、配置描述符7，获取字符串描述符8，选择设备配置二、CYUSB3014的SDK概述2.1介绍CYUSB3014的开发支持包由Cypress支持和提供，取名为FX3 SDK。

LinuxUSB3.0驱动分析（⼀）——USB设备基础概念⼀.基础概念在终端⽤户看来，USB设备为主机提供了多种多样的附加功能，如⽂件传输，声⾳播放等，但对USB主机来说，它与所有USB设备的接⼝都是⼀致的。

⼀个USB设备由3个功能模块组成：USB总线接⼝、USB逻辑设备和功能单元：a -- 这⾥的USB总线接⼝指的是USB设备中的串⾏接⼝引擎（SIE）；b -- USB逻辑设备被USB系统软件看作是⼀个端点的集合；c -- 功能单元被客户软件看作是⼀个接⼝的集合。

SIE、端点和接⼝都是USB设备的组成单元；为了更好地描述USB设备的特征，USB提出了设备架构的概念。

从这个⾓度来看，可以认为USB设备是由⼀些配置、接⼝和端点组成，即⼀个USB设备可以含有⼀个或多个配置，在每个配置中可含有⼀个或多个接⼝，在每个接⼝中可含有若⼲个端点。

其中，配置和接⼝是对USB设备功能的抽象，实际的数据传输由端点来完成。

在使⽤USB设备前，必须指明其采⽤的配置和接⼝。

这个步骤⼀般是在设备接⼊主机时设备进⾏枚举时完成的这些单元之间的关系如下：设备通常有⼀个或多个配置；配置通常有⼀个或多个接⼝；接⼝通常有⼀个或多个设置；接⼝有零或多个端点。

这样的概念太抽象了，可以这样看：有⼀个设备，如⽀持视频和⾳频的⼀个播放器。

那么，对于上⾯提到的4个描述符，对它们设置的时候，它们分别对于哪⼀个描述符呢？从我现在的理解来看，这样⼀个设备对应⼀个设备描述符，⽀持视频的功能对应⼀个接⼝描述符，⽀持⾳频功能的对应⼀个接⼝描述符。

为了⽀持视频，在下层有多个端⼝同时⼯作为提供视频数据传输的⽀持，所以有多个端点描述符。

⼆.USB描述符USB设备使⽤各种描述符来说明其设备架构，包括设备描述符、配置描述符、接⼝描述符、端点描述符和字符串描述符，他们通常被保存在USB设备的固件程序中。

路径：include/uapi/linux/usb/ch9.h1、设备描述符设备代表⼀个USB设备，它由⼀个或多个配置组成。

宁波舜宇车载光学技术有限公司USB3.0数据采集系统FPGA+USB3.0韩斌2017/6/9USB3.0数据采集系统用户手册批准：审核：作成：日期一、USB协议概述关于USB的协议在《IFLabs USB3.0核心板开发手册V1.4》介绍的很详细，接下来主要介绍我在此间所学的一些总结和概括。

每个USB设备都可以包含一个或多个配置，不同的配置使设备表现出不同的功能组合，配置由多个接口组成。

在USB 协议中，接口代表一个基本的功能，一个功能复杂的USB设备可以具有多个接口, 而接口是端点的汇集。

端点的作用类似于寄存器。

每个端点在设备内部有唯一的端点号。

主机和设备通讯需要通过端点作为媒介。

端点的特点是单向性（即在某一时间只读或只写）。

设备的逻辑结构和组织结构见下图所示：PC机识别USB设备通过设备枚举来实现，而设备枚举首要步骤就是获取设备描述符。

在每一个USB设备内部，包含了固定格式的数据，通过这些数据，USB主机就可以获取USB 设备的类型、生产厂商等信息。

这些固定格式的数据，我们称之为USB设备描述符。

标准的USB设备有5种USB描述符：设备描述符、配置描述符、接口描述符、端点描述符合字符串描述符。

USB数据通讯模型的传输有四种传输方式，分为中断传输、批量传输、同步传输、控制传输。

如下就是控制传输的模型图：USB四个传输方式一般又分为三个事务：IN事务、OUT事务和SETUP事务，见下图所示：事务又分为令牌包（setup）、数据包（data）、握手包（ACK）、特殊包，如下图所示：一个包分为同步域（SYNC），标识域（PID），地址域（ADDR），端点域（ENDP），帧号域（FRAM），数据域（DATA）和校验域（CRC），见下图所示：USB正常工作之前，第一件事就是设备枚举，目的就是让主机认得这个USB设备，并且为这个设备配置资源，建立好主机与设备之间的数据传输通道。

设备枚举分为如下8个步骤：1，获取设备描述符2，复位3，设置地址4，再次获取设备描述符5，获取配置描述符6，获取端点、配置描述符7，获取字符串描述符8，选择设备配置二、CYUSB3014的SDK概述2.1介绍CYUSB3014的开发支持包由Cypress支持和提供，取名为FX3 SDK。

USB3.0针脚定义、引脚定义USB3.0将采用一种新的物理层,其中,用两个信道把数据传输（transmission)和确认(acknowledgement）过程分离，因而达到较高的速度.为了取代目前USB所采用的轮流检测（polling）和广播(broadcast）机制,新的规格将采用一种封包路由(packet—routing）技术，并且仅容许终端设备有数据要发送时才进行传输。

新的链接标准还将让每一个组件支持多种数据流，并且每一个数据流都能够维持独立的优先级(separate priority levels）；该功能可在视讯传输过程中用来终止造成抖动的干扰。

数据流的传输机制也使固有的指令队列(native command queuing）成为可能，因而能使硬盘的数据传输优化。

Mini USB 3。

0有接口将分为A、B两种公口(Plug），而母口（Receptacle)将有B和AB两种，从形状上来看,AB母口可兼容A和B两种公口,同时可以看到,3.0版公口的针脚是9针，而2.0则是5针。

图1 USB 3。

0迷你接口规格为了向下兼容2.0版，USB 3。

0采用了9针脚设计，其中四个针脚和USB 2。

0的形状、定义均完全相同，而另外5根是专门为USB 3。

0准备的，这也算得上一种Combo方案吧。

图2标准USB 3。

0公口的针脚定义，白色部门是USB 2。

0连接专用针脚,而红色部分为USB 3.0专用图3标准USB 3.0母口的针脚定义，紫色针脚为USB 2.0专用，红色为USB 3.0连接专用图4USB 3.0线缆横截面图，如果不算编积(Braid）用线,一共是8根,值得注意的是，在线缆中,USB 2。

0和3.0的电源线（Power）是共用的。

英特尔（Intel）宣布正与多家业者合作，订定把USB的理论吞吐量提高到4Gbps以上的新一代接口标准,号称传输速率较现有标准10倍.该USB 3。

0规格的目标是在应用层提供300Mbytes/seconds的可用速率，并添加新的服务质量性能，好跟另一种互连接口标准1394(又称为Firewire）相抗衡。

USB3.0――也被认为是SuperSpeedUSBUSB 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3.3秒钟将1GB的数据转移到一个主机，而USB 2.0则需要33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。

主机能够通过USB 3.0缓慢降低电流，从而识别这些器件，如电池已经坏掉的手机。

对于系统和ASIC开发者而言，USB 3.0芯片和IP的广泛的实用性保证了每个设计要求都可以及时得到满足。

这种全方位的支持对于像USB 3.0这样的标准而言特别重要，因为速度、高级协议和各种电缆长度（从几英寸到几米）使得设计和标准兼容性成为一项挑战。

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。