【正文】 基于 標準的 USB硬盤、掃描儀和數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機等需大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)男庐a(chǎn)品也已投入使用，其數(shù)據(jù)傳輸速度已高達 480Mb/s；還出現(xiàn)了 USB轉接設備，提供 USB接口到其他接口的轉換，這樣，非 USB接口的外設就能間接地使用接 USB接口，如 USB到 PS/ USB到 PCI 、 USB到 SCSI等；新的專用測量儀器也與 PC機 USB接口，如頻譜測試儀通過專用 USB電纜與 PC機 USB接口，實現(xiàn) PC機接收頻譜測試儀測試的數(shù)據(jù) 對于筆記本電腦來講，使用 USB接口可使筆記本電腦的外設連接變得方便簡單，機箱上提供多個 USB接口， USB光驅、 USB軟驅等作為配件，使用時只需插上 USB接口即可 ,極大地方便了用戶使用。接受交換 : 根 Hub廣播接受包 ?目標設備返回數(shù)據(jù)包 ?根 Hub發(fā)握手包（等時傳輸無握手包） (3)發(fā)送包 (OUT) 發(fā)送交換 : 根 Hub廣播發(fā)送包 ?根 Hub發(fā)數(shù)據(jù)包 ?目標設備發(fā)握手包（批傳輸才有握手包） 接受交換包括了除等時傳輸外的其他 3種傳輸類型 (4)設置包 (SETUP) 控制傳輸開始由主機發(fā)設置包，后面可能由一個或多個 IN或 OUT交換，或只包含一個端點傳到主機的狀態(tài) 數(shù)據(jù)包 DATA CRC SYNC PID 8位 USB 8位 0~1023位 16位 SYNC PID DATA CRC 8位 USB 8位 0~8192位 16位 發(fā)送方： 主機或設備 SYCN PID 8位 8位 發(fā)送方： 主機或設備 ，即數(shù)據(jù)接受方。 8位 PID中只有高 4位用于包的分類編碼，低 4位作校驗用，其含義如圖 1112 PID域的格式所示 二、 USB包的格式 (1) 幀開始包 (SOF) SYNC PID FRAME NUMBER CRC 8位 8位 11位 5位 編碼 數(shù)據(jù) 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 標志包 由幀 開始包 和 接受 (或發(fā)送、設置 )包 組成。 在 Setup階段 ， 主機命令給設備；在 Data階段 ， 傳輸?shù)氖?Setup階段所設定的數(shù)據(jù)； Status階段 ， 設備返回握手信號給主機 ⒋ 控制傳輸 USB包的類型與格式 一、 USB包的類型 USB總線的數(shù)據(jù)傳輸包含一個或多個 交換 （ Transaction ） ， 而交換是由 包（ Packet） 組成的 ， 因此包是組成 USB交換的基本單位 PID類型 PID名稱 PID[3:0] 描述 Token OUT 0001b 具有 PID、 類型檢查 、 設備地址 、 端點號和 CRC域的宿主到功能設備的發(fā)送包 IN 1001b 功能設備到宿主的接收包 ， 具有和發(fā)送包一樣的域 SOF 0101b 幀開始包 SETUP 1101b 主機發(fā)給設備的設置包 ， 用于控制傳輸?shù)脑O置 。 傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)包是 1024B/ms。這種方式的特點是要求傳輸速率固定 ， 時間性強 ， 忽略傳輸錯誤 ， 即傳輸中出錯也不重傳 。 因此 ， 最快的 Polling頻率是 1KHz。 主機要頻繁地請求端點輸入 。 當設備需要主機為其服務時 ， 向主機發(fā)送此類信息以通知主機 ， 像鍵盤 、 鼠標之類的輸入設備采用這方式 。 在包的傳輸過程中 ， 出現(xiàn)錯誤 ， 則需重新傳輸 。 它包括事件通知信號 、 輸入字符或坐標等信息 二、 USB的傳輸類型 與 USB數(shù)據(jù)流類型對應 ， USB有 4種基本的傳輸類型 : 批傳輸 中斷傳輸 等時傳輸 控制傳輸 ⒈ 批傳輸 批傳輸可以是單向 ， 也可以是雙向 。兩個外設間的 距離可達 5米 ，擴充方便 USB的物理接口和電氣特性 一、接口信號線 二、電氣特性 D+、 D線電氣特性： 無驅動： 高速 VD+ ＞ , VD＜ , 低速反之； 有驅動： 高速 VD+ ＞ , VD＜ , 低速反之 收發(fā)器： 對地電源 電壓為 ~，設備吸入的最大電流值為 500mA ， D+、 D上不加電壓 USB設備： 高速在 D+上加 ~ , 低速反之 三、 USB設備及其描述器 ⒈ USB設備 USB設備分成 Hub設備 和 功能設備 兩種 ⒉ 管道 管道是從邏輯概念上來描述信息傳輸?shù)耐ǖ? ⒊ 端點 ⒋ USB描述器 （ 1）設置描述器 （ 2）設備描述器 （ 3）端點描述器 （ 4）接口描述器 USB系統(tǒng)組成及拓撲結構 一、 USB系統(tǒng)的組成 USB的軟硬件 ? USB主控制器 /根集線器 ? USB集線器 (USB Hub) ? USB設備 ? USB設備驅動程序 ? USB驅動程序 ? USB主控制器驅動程序 二、 USB系統(tǒng)拓撲結構 USB的傳輸類型 一、 USB的數(shù)據(jù)流類型 USB支持 控制信號流 實時數(shù)據(jù)流 塊數(shù)據(jù)流 中斷數(shù)據(jù)流 等 4種數(shù)據(jù)類型 1. 控制信號流 : 控制信號流的作用是當 USB設備一旦加入系統(tǒng)時， USB系統(tǒng)軟件與設備之間建立起控制信號流來發(fā)送控制信號，這種數(shù)據(jù)不允許出錯或丟失 2. 實時數(shù)據(jù)流 :實時數(shù)據(jù)流用于傳輸連續(xù)的固定速率的數(shù)據(jù) ， 它所需要的帶寬與所傳輸數(shù)據(jù)的采樣率有關 。 而 USB 達 480Mbps 二、連接簡單快捷 USB連接簡單快捷，可以進行 熱插拔 。 USB 于 2022年 4月 27日由 Compaq、 HP、 Intel、Lucent、 Micrsoft、 NEC、 Philips正式對外發(fā)布，作為新一代 USB標準， USB USB 外部設備及電纜線等，傳輸速率達 480Mbps。 注意 ， 輸入和輸出的邏輯值保持一致 ， 如輸入 5V， 即邏輯 1， 輸出也是邏輯 1， TTL電平為高電平 ， 即 3. 可以將兩路 TTL電平轉換成兩路 RS232C電平 ， 分別從 T1IN和 T2IN輸入 ， 對應從 R1OUT和R2OUT輸出 。 15V ? 標準 TTL電平 ? 高電平：＋ 2V～＋ 5V ? 低電平： 0V～ 相互