「科普」usb總線(xiàn)協(xié)議分析

USB簡(jiǎn)介

USB(通用串行總線(xiàn))具有數(shù)據(jù)傳輸率高，易擴(kuò)展，支持即插即拔和熱插拔的優(yōu)點(diǎn)。USB1.1包含全速和低速兩種模式，低速支持一些不需要很大數(shù)據(jù)吞吐量和高實(shí)時(shí)性的設(shè)備，如鼠標(biāo)。全速可以外接速率更高的外設(shè)。在USB2.0中，增加了一種高速方式，半雙工。USB3.0的最大傳輸帶寬高達(dá)5.0Gbit/s，全雙工。

USB總線(xiàn)

USB2.0總線(xiàn)采用4芯的屏蔽線(xiàn)，一對(duì)差分線(xiàn)(D+, D-)傳輸信號(hào)，另一對(duì)(VBUS, 電源線(xiàn)) 傳輸+5v的直流電。
USB3.0設(shè)計(jì)了8條內(nèi)部線(xiàn)路，除了VBUS、電源線(xiàn)之外，其余3對(duì)都是數(shù)據(jù)傳輸線(xiàn)路。其中保留了D+與D-這兩條兼容USB2.0的線(xiàn)路，新增了SSRX與SSTX專(zhuān)用的USB3.0所設(shè)的線(xiàn)路。

USB使用的是差分傳輸模式，兩個(gè)數(shù)據(jù)線(xiàn)D+和D-
差分信號(hào)1：D+ > VOH(min) (2.8V) 且D- < VOL(max)(0.3V)
差分信號(hào)0：D- > VOH and D+ < VOL

USB設(shè)備

嵌入式設(shè)備若要掛接USB設(shè)備，則需要USB主機(jī)控制器和連接器；若需要作為USB設(shè)備，則需要USB設(shè)備適配器和連接器。目前，大多數(shù)Soc集成了USB主機(jī)控制器(以連接USB外設(shè))和設(shè)備適配器(作為其他系統(tǒng)的USB外設(shè)，如手機(jī)充當(dāng)U盤(pán))。

每一個(gè)USB設(shè)備會(huì)有一個(gè)或多個(gè)邏輯連接點(diǎn)在里面，每一個(gè)連接點(diǎn)叫端點(diǎn)。

在USB架構(gòu)中，集線(xiàn)器負(fù)責(zé)檢測(cè)設(shè)備的連接和斷開(kāi)，利用其中斷IN端點(diǎn)來(lái)向主機(jī)報(bào)告。一旦新設(shè)備連接上了，主機(jī)就會(huì)發(fā)送一系列請(qǐng)求給設(shè)備所掛接的集線(xiàn)器，再由集線(xiàn)器建立起一條連接主機(jī)和設(shè)備之間的通信通道。然后主機(jī)以控制傳輸?shù)姆绞?，通過(guò)端點(diǎn)0對(duì)設(shè)備發(fā)送各種請(qǐng)求，設(shè)備收到主機(jī)發(fā)來(lái)的請(qǐng)求后回復(fù)相應(yīng)的信息，進(jìn)行枚舉操作。

USB傳輸

一個(gè)傳輸由多個(gè)事務(wù)組成，一個(gè)事務(wù)由2或3個(gè)包組成。
傳輸又分為四種類(lèi)型：批量傳輸、等時(shí)(同步)傳輸、中斷傳輸、控制傳輸。
注意：USB傳輸數(shù)據(jù)先發(fā)數(shù)據(jù)低位再發(fā)高位數(shù)據(jù)。