USB2.0技术规范(中文)(5)

低速模式需要更少的EMI保护两种模式可在用同一USB总线传输的情况下自动地动态切换

因为过多的低速模式的使用将降低总线的利用率所以该模式只支持有限个低带宽的设备(如鼠标)

时钟被调制后与差分数据一同被传送出去时钟信号被转换成NRZI

码

并填充了比特以保证转换的连续性每一数据包中附有同步信号以使得收方可还原出原时钟信号

电缆中包括VBUSGND

二条线向设备提供电源 VBUS使用+5V电源USB对电缆长度的要求很宽最长可为几米通过选择合适的导线长度以匹配指定的IR drop和

其它一些特性如设备能源预算和电缆适应度为了保证足够的输入电压和终端阻抗重要的终端设备应位于电缆的尾部

在每个端口都可检测终端是否连接或分离并区分出高速或低速设备

3.2.2 机械特性

电缆和连接器的机械特性将在第5章详述所有设备都有一个上行的连接上行连接

器和下行连接器是不可简单的互换

这样就避免了集线器间的非法的循环往复的连接电

缆中有四根导线

一对互相缠绕的标准规格线

一对符合标准的电源线连接器有四个方向

具有屏蔽层以避免外界干扰并有易拆装的特性

3.3 电源

主要包括两方面

电源分配即USB的设备如何通过USB

分配得到由主计算机提供的能源 电源管理

即通过电源管理系统USB的系统软件和设备如何与主机协调工作

3.3.1 电源分配

每个USB单元通过电缆只能提供有限的能源主机对那种直接相连的USB设备提供电源供其使用并且每个USB设备都可能有自己的电源那些完全依靠电缆提供能源的设备

称作

总线供能设备

相反

那些可选择能源来源的设备称作

自供电设备

而且集线器也可由与之相连的USB设备提供电源受一定布局限制的带有

总线供能集线器的体系结构将在第十章讨论在图4-4(位于3.8)

中

键盘

输入笔和鼠标均为总线供能设备

3.3.2 电源管理

USB主机与USB系统有相互独立的电源管理系统USB的系统软件可以与主机的能源管理系统结合共同处理各种电源子件如挂起

唤醒

并且有特色的是USB设备应用特有

的电源管理特性可让系统软件和控制其电源管理

USB

的电源分配和电源管理特性使之可以被设计在电源传感系统中如采用电池的笔记本电脑

3.4 总线协议

USB总线属一种轮讯方式的总线主机控制端口初始化所有的数据传输

每一总线执行动作最多传送三个数据包

按照传输前制定好的原则在每次传送开始时主机控制器发送一个描述传输运作的种类

方向USB设备地址和终端号的USB数据

包这个数据包通常称为标志包(token packet)USB设备从解码后的数据包的适当位置取出属于自己的数据数据传输方向不是从主机到设备就是从设备到主机在传输开始

时

由标志包来标志数据的传输方向然后发送端开始发送包含信息的数据包或表明没有数据传送接收端也要相应发送一个握手的数据包表明是否传送成功发送端和接收端之间的USB数据传输

在主机和设备的端口之间可视为一个通道

存在两种类型的通道流和消息

流的数据不像消息的数据它没有USB所定义的结构而且通道与数据带宽

传送服务类型端口特性

如方向和缓冲区大小有关多数通道在USB设备设置完成后即存在USB中有一个特殊的通道——

缺省控制通道

它属于消息通道当设备一启动即存在从而为设备的设置查询状况和输入控制信息提供一个入口

事务预处理允许对一些数据流的通道进行控制从而在硬件级上防止了对缓冲区的高

估或低估通过发送不确认握手信号从而阻塞了数据的传输速度

当不确认信号发过后