USB2.0协议12012-10-17中国普天信息技术研究院www.cpit.com.cn(一)USB2.0的背景?COMPAQ、HewlettPackard、Intel、Lucent、Microsoft、NEC和PHILIPS这7家厂商联合制定了USB2.0接口标准?USB2.0规范是由USB1.1规范演变而来的,USB2.0将设备之间的数据传输速度增加到480Mbps，折算为MB为60MB/S,比USB1.1标准快40倍左右.?USB2.0与USB1.1可以互相兼容，USB2.0设备可以工作在USB1.1接口上,USB1.0设备也可以工作在USB2.0接口,USB1.1设备的速度不会因为安装在USB2.0接口上而有任何提高，同样安装在USB1.1接口上的USB2.0设备的速度也会被限制在12mbps（1.5MB/S）以下.USB2.0和USB1.1使用的连接电缆及端口均相同.22012-10-17中国普天信息技术研究院www.cpit.com.cn(二)USB2.0协议规范目的?USB2.0规范描述了总线属性,协议定义,处理类型,总线管理和编程接口,以满足设计和构建符合该标准的系统和外设的要求.?USB2.0规范的主要目标用户是外设开发者和系统OEM.?USB2.0规范的目标是使不同厂商的器件可以在开放的结构中相互操作32012-10-17中国普天信息技术研究院www.cpit.com.cn(三)USB应用分类符合USB1.1规范的标志符合USB2.0规范的标42012-10-17中国普天信息技术研究院www.cpit.com.cn(四)USB2.0的结构体系??????????5USB系统物理层接口电源总线协议健壮性系统配置数据流类型USB设备USB主机-----硬件和软件体系结构的扩展2012-10-17中国普天信息技术研究院www.cpit.com.cnUSB2.0系统?USB2.0系统主要被定义为三个部分：1.USB的互连；2.USB的设备；3.USB的主机USB的互连是指USB设备与主机之间进行连接和通信的操作，主要包括以下几方面：1.总线的拓扑结构：USB设备与主机之间的各种连接方式；2.内部层次关系：根据性能叠置，USB的任务被分配到系统的每一个层次；3.数据流模式：描述了数据在系统中通过USB从产生方到使用方的流动方式；4.USB的调度：USB提供了一个共享的连接。对可以使用的连接进行了调度以支持同步数据传输，并且避免的优先级判别的开销.62012-10-17中国普天信息技术研究院www.cpit.com.cn1.USB2.0的主机在任何USB系统中，只有一个主机。USB和主机系统的接口称作主机控制器，主机控制器可由硬件、固件和软件综合实现。根集线器是由主机系统整合的，用以提供更多的连接点.2.USB2.0的设备USB的设备如下所示:1.网络集线器，向USB提供了更多的连接点;2.功能器件,为系统提供具体功能，如ISDN的连接，数字的游戏杆或扬声器;USB设备提供的USB标准接口的主要依据：1.对USB协议的运用；2.对标准USB操作的反馈，如设置和复位;3.标准性能的描述性信息；72012-10-17中国普天信息技术研究院www.cpit.com.cn?USB2.0总线布局技术USB连接了USB设备和USB主机，USB的物理连接是有层次性的星型结构。每个网络集线器是在星型的中心，每条线段是点点连接。从主机到集线器或其功能部件，或从集线器到集线器或其功能部件.82012-10-17中国普天信息技术研究院www.cpit.com.cnUSB2.0的物理接口USB的物理接口分为总线的电气规范和机械特性.1.电气特性USB在一条4线的电缆上传输信号和电源.信号在两条点对点连接线上传输.USB2.0支持3种数据数率:.USB高速信号位速率是480Mb/s.USB全速信号位速率是12Mb/s.USB低速信号位速率是1.5Mb/sUSB2.0主机控制器和集线器提供了一种性能,使全速和低速数据可以在主机控制器和HUB之间高速传输,而HUB和设备之间以全速或低速传输,这种性能将全速和低速设备对高速设备可用带宽的影响减到最小.低速模式用于支持例如鼠标等数量有限的低宽带设备,因为使用太多这种设备将降低总线的利用率.时钟与差动数据一起编码传送,时钟是以带位填充的NRZI方式编码,以保证有足够的跳变沿.接收器用每个包前面的SYNC场同步它们的位恢复时钟.每段电缆还有向设备提供电源的VBUS和GND线.VBUS在源极的标称值是+5V.通过选择适当的导线规格来匹配指定的IRdrop