USB協(xié)議中文詳解

1、1會(huì)計(jì)學(xué)USB協(xié)議中文詳解協(xié)議中文詳解234567USB 體系簡(jiǎn)介8910包結(jié)尾字段包結(jié)尾字段(EOP)(EOP)CRCCRC字段字段數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)字段字段PIDPID字段字段同步字段同步字段(SYNC)(SYNC)11CRC5CRC5ENDPENDPADDRADDRPIDPIDSYNCSYNC5 5位位4 4位位7 7位位8 8位位8 8位位PID12CRC16CRC16DATADATAPIDPIDSYNCSYNC1616位位0102301023字節(jié)字節(jié)8 8位位8 8位位/32/32位位PIDSYNC8位位8 8位位/32/32位位SYNC:Low/FuSYNC:Low/Full speedll

2、 speed為為8 8位；位；Hi-Hi-speedspeed為為3232位位；PID握手包PID1314151617181920212223242526 USB 體系簡(jiǎn)介 USB 數(shù)據(jù)流模型USB 物理規(guī)范 USB電氣規(guī)范 USB 協(xié)議層規(guī)范 USB 設(shè)備架構(gòu)； USB 主機(jī)：硬件和軟件 USB HUB 規(guī)范2728A A型連接頭型連接頭1234B B型連接頭型連接頭1 12 24 43 3黑黑GroundGround4 4綠綠Data+(D+)Data+(D+)3 3白白Data-(D-)Data-(D-)2 2紅紅VccVcc1 1纜線顏色纜線顏色信號(hào)名稱信號(hào)名稱引腳編號(hào)引腳編號(hào)注：注：

3、Mini USBMini USB接口和接口和Micro USBMicro USB接口不屬于接口不屬于USB2.0USB2.0協(xié)議范圍；目前多數(shù)手機(jī)廠商已宣布統(tǒng)一使用協(xié)議范圍；目前多數(shù)手機(jī)廠商已宣布統(tǒng)一使用 Micro USBMicro USB接口接口作為手機(jī)充電器標(biāo)準(zhǔn)接口。作為手機(jī)充電器標(biāo)準(zhǔn)接口。293031Cable 差分線間skew100ps；滿足高速/全速的阻抗特性要求；電壓跌落，衰減和傳播延遲等也要滿足相關(guān)要求；32滿足阻抗特性和負(fù)載cap要求（單端cap：200450pf）；cable最大長(zhǎng)度取決于低速信號(hào)的上升和下降時(shí)間（即傳播延遲18ns，以滿足Tr/Tf要求）；差分skew10

4、0ps; USB標(biāo)準(zhǔn)cable禁止使用在低速USB總線；USB標(biāo)準(zhǔn)cable的負(fù)載電容對(duì)低速USB總線而言太大了；3334353637USB2.0 協(xié)議 USB 體系簡(jiǎn)介 USB 數(shù)據(jù)流模型 USB 物理規(guī)范USB電氣規(guī)范 USB 協(xié)議層規(guī)范 USB 設(shè)備架構(gòu)； USB 主機(jī)：硬件和軟件 USB HUB 規(guī)范383940USB信號(hào)發(fā)送的最大輸出波形414243444546474849505152USB主機(jī)主機(jī)USB低速低速設(shè)備設(shè)備USB數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線+5VD+D-15K1.5KVccD+D-地地15K+5V地地535455HS 負(fù)載等效電路5657- HS 電平電平585960t1:t1:上電電

5、源切換時(shí)間；上電電源切換時(shí)間；t2:t2:電源穩(wěn)定到信號(hào)連接時(shí)間；電源穩(wěn)定到信號(hào)連接時(shí)間；t3:resett3:reset前的確保機(jī)電穩(wěn)定預(yù)留時(shí)間；前的確保機(jī)電穩(wěn)定預(yù)留時(shí)間；t4:t4:無(wú)活動(dòng)掛起時(shí)間；無(wú)活動(dòng)掛起時(shí)間；t5:Hubt5:Hub發(fā)送發(fā)送resetreset到到devicedevice的時(shí)間；的時(shí)間；t6:resett6:reset時(shí)間；時(shí)間；10ms minimum10ms minimum61The start of a packet (SOP) is The start of a packet (SOP) is signaled by the originating port

6、by signaled by the originating port by driving the D+ and D- lines from driving the D+ and D- lines from the Idle state to the opposite logic the Idle state to the opposite logic level (K state). 8bitlevel (K state). 8bit（L/FL/F）/32bit(FULL) SYNC signal for a /32bit(FULL) SYNC signal for a packet st

7、artpacket start；The SE0 state is used to signal an The SE0 state is used to signal an end-of-packet (EOP). EOP=2bit end-of-packet (EOP). EOP=2bit SE0+1 bit J stateSE0+1 bit J state；then ,bus then ,bus recover to Idle staterecover to Idle state；626364656667686970NRZI數(shù)據(jù)編碼71 位插入數(shù)據(jù)編碼序列數(shù)據(jù)編碼序列 原始數(shù)據(jù) 位插入數(shù)據(jù)

8、同步塊 數(shù)據(jù)包NRZI編碼后的數(shù)據(jù)位插入72 同步格式NRZI數(shù)據(jù)編碼同步格式空閑73 傳送的數(shù)據(jù)接收的特別位，沒(méi)有錯(cuò) 從傳送器來(lái)的數(shù)據(jù) 接收端數(shù)據(jù)對(duì)對(duì)EOP前的特別位的說(shuō)明前的特別位的說(shuō)明7475767778 差分?jǐn)?shù)據(jù)線 抖動(dòng)數(shù)據(jù)抖動(dòng)分類連續(xù)變化成對(duì)的變化Tperiod的整數(shù)多元化橋接點(diǎn)798081信號(hào)時(shí)延信號(hào)時(shí)延Cable允許的最大衰減828384注：一個(gè)單位負(fù)載為100mA？85上行數(shù)據(jù)端口上行Vbus可接五個(gè)單位負(fù)載下行數(shù)據(jù)端口 集線器控制器調(diào)節(jié)器不可移動(dòng)功能設(shè)備一個(gè)單位負(fù)載一個(gè)單位負(fù)載/端口下行Vbus總線提供電壓的集線器86局部電壓供給集線器控制器調(diào)節(jié)器上行Vbus,可接1單位負(fù)載

9、(max)下行數(shù)據(jù)口上行數(shù)據(jù)口下行Vbus不可移動(dòng)設(shè)備調(diào)節(jié)器電流限制電流限制復(fù)合的自己電壓集線器87從總線獲得電壓的高電壓設(shè)備：如圖所示，該種設(shè)備上的所需電壓均來(lái)自Vbus。在電壓升高時(shí)，它們至多只能接一個(gè)單位負(fù)載（要求在4.4V以上能正常工作），但當(dāng)初始設(shè)置后，可接五個(gè)單位負(fù)載（要求在4.75V以上能正常工作）。總線提供的高電壓功能設(shè)備總線提供的高電壓功能設(shè)備 調(diào)節(jié)器 功能設(shè)備控制器 功能設(shè)備 上行數(shù)據(jù)口上行Vbus,可接5單位負(fù)載(max) 上行數(shù)據(jù)端口 功能設(shè)備上行Vbus，只接一個(gè)單位負(fù)載(max) 調(diào)節(jié)器總線提供的低電壓功能設(shè)備88上行Vbus，可接1個(gè)單位負(fù)載(max) 功能設(shè)備控

10、制器功能設(shè)備調(diào)節(jié)器局部電壓供給調(diào)節(jié)器 自給電壓功能設(shè)備自給電壓功能設(shè)備 上行數(shù)據(jù)端口 任何設(shè)備在任何時(shí)間都不允許向其上行端口的Vbus供電，只能向?qū)?yīng)上行端口取電； 在Vbus電源檢測(cè)OK前，device也不允許向USB數(shù)據(jù)線（D+/D-）的上拉電阻供電；在檢測(cè)到Vbus消失后10s內(nèi)，停止向數(shù)據(jù)線（D+/D-）的上拉電阻供電； Device上電要確認(rèn)沒(méi)有向上行端口Vbus供電后才會(huì)接受復(fù)位信號(hào)；899091929394 USB 體系簡(jiǎn)介 USB 數(shù)據(jù)流模型 USB 物理規(guī)范 USB 電氣規(guī)范USB 協(xié)議層規(guī)范 USB 設(shè)備架構(gòu)； USB 主機(jī)：硬件和軟件 USB HUB 規(guī)范95969798

11、99100101102103104105106中斷傳輸流程圖中斷傳輸流程圖107108USB2.0 協(xié)議 USB 體系簡(jiǎn)介 USB 數(shù)據(jù)流模型 USB 物理規(guī)范 USB 電氣規(guī)范 USB 協(xié)議層規(guī)范USB 設(shè)備架構(gòu) USB 主機(jī)：硬件和軟件 USB HUB 規(guī)范109110111112113USB2.0 協(xié)議 USB 體系簡(jiǎn)介 USB 數(shù)據(jù)流模型 USB 物理規(guī)范 USB 電氣規(guī)范 USB 協(xié)議層規(guī)范 USB 設(shè)備架構(gòu)； USB 主機(jī)：硬件和軟件 USB HUB 規(guī)范114115USB2.0 協(xié)議 USB 體系簡(jiǎn)介 USB 數(shù)據(jù)流模型 USB 物理規(guī)范 USB 電氣規(guī)范 USB 協(xié)議層規(guī)范 USB 設(shè)備架構(gòu)； USB 主機(jī)：硬件和軟件USB HUB 規(guī)范116117118119120121122123HUB ControllerHUB Controller124125126127128ThanksThanksQ&AQ&