「科普」usb總線協(xié)議分析

USB簡介

USB(通用串行總線)具有數(shù)據(jù)傳輸率高，易擴展，支持即插即拔和熱插拔的優(yōu)點。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)吞吐量和高實時性的設備，如鼠標。全速可以外接速率更高的外設。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5.0Gbit/s，全雙工。

USB總線

USB2.0總線采用4芯的屏蔽線，一對差分線(D+, D-)傳輸信號，另一對(VBUS, 電源線) 傳輸+5v的直流電。
USB3.0設計了8條內部線路，除了VBUS、電源線之外，其余3對都是數(shù)據(jù)傳輸線路。其中保留了D+與D-這兩條兼容USB2.0的線路，新增了SSRX與SSTX專用的USB3.0所設的線路。

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

USB設備

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

每一個USB設備會有一個或多個邏輯連接點在里面，每一個連接點叫端點。

在USB架構中，集線器負責檢測設備的連接和斷開，利用其中斷IN端點來向主機報告。一旦新設備連接上了，主機就會發(fā)送一系列請求給設備所掛接的集線器，再由集線器建立起一條連接主機和設備之間的通信通道。然后主機以控制傳輸?shù)姆绞?，通過端點0對設備發(fā)送各種請求，設備收到主機發(fā)來的請求后回復相應的信息，進行枚舉操作。

USB傳輸

一個傳輸由多個事務組成，一個事務由2或3個包組成。
傳輸又分為四種類型：批量傳輸、等時(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)。