USB协议中文详解

1、1会计学USB协议中文详解协议中文详解234567USB 体系简介8910包结尾字段包结尾字段(EOP)(EOP)CRCCRC字段字段数据数据字段字段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字节字节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为为8 8位；位；Hi-Hi-speedspeed为为3232位位；PID握手包PID1314151617181920212223242526 USB 体系简介 USB 数据流模型USB 物理规范 USB电气规范 USB 协议层规范 USB 设备架构； USB 主机：硬件和软件 USB HUB 规范2728A A型连接头型连接头1234B B型连接头型连接头1 12 24 43 3黑黑GroundGround4 4绿绿Data+(D+)Data+(D+)3 3白白Data-(D-)Data-(D-)2 2红红VccVcc1 1缆线颜色缆线颜色信号名称信号名称引脚编号引脚编号注：注：

3、Mini USBMini USB接口和接口和Micro USBMicro USB接口不属于接口不属于USB2.0USB2.0协议范围；目前多数手机厂商已宣布统一使用协议范围；目前多数手机厂商已宣布统一使用 Micro USBMicro USB接口接口作为手机充电器标准接口。作为手机充电器标准接口。293031Cable 差分线间skew100ps；满足高速/全速的阻抗特性要求；电压跌落，衰减和传播延迟等也要满足相关要求；32满足阻抗特性和负载cap要求（单端cap：200450pf）；cable最大长度取决于低速信号的上升和下降时间（即传播延迟18ns，以满足Tr/Tf要求）；差分skew10

4、0ps; USB标准cable禁止使用在低速USB总线；USB标准cable的负载电容对低速USB总线而言太大了；3334353637USB2.0 协议 USB 体系简介 USB 数据流模型 USB 物理规范USB电气规范 USB 协议层规范 USB 设备架构； USB 主机：硬件和软件 USB HUB 规范383940USB信号发送的最大输出波形414243444546474849505152USB主机主机USB低速低速设备设备USB数据线数据线+5VD+D-15K1.5KVccD+D-地地15K+5V地地535455HS 负载等效电路5657- HS 电平电平585960t1:t1:上电电

5、源切换时间；上电电源切换时间；t2:t2:电源稳定到信号连接时间；电源稳定到信号连接时间；t3:resett3:reset前的确保机电稳定预留时间；前的确保机电稳定预留时间；t4:t4:无活动挂起时间；无活动挂起时间；t5:Hubt5:Hub发送发送resetreset到到devicedevice的时间；的时间；t6:resett6:reset时间；时间；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数据编码71 位插入数据编码序列数据编码序列 原始数据 位插入数据

8、同步块 数据包NRZI编码后的数据位插入72 同步格式NRZI数据编码同步格式空闲73 传送的数据接收的特别位，没有错 从传送器来的数据 接收端数据对对EOP前的特别位的说明前的特别位的说明7475767778 差分数据线 抖动数据抖动分类连续变化成对的变化Tperiod的整数多元化桥接点798081信号时延信号时延Cable允许的最大衰减828384注：一个单位负载为100mA？85上行数据端口上行Vbus可接五个单位负载下行数据端口 集线器控制器调节器不可移动功能设备一个单位负载一个单位负载/端口下行Vbus总线提供电压的集线器86局部电压供给集线器控制器调节器上行Vbus,可接1单位负载

9、(max)下行数据口上行数据口下行Vbus不可移动设备调节器电流限制电流限制复合的自己电压集线器87从总线获得电压的高电压设备：如图所示，该种设备上的所需电压均来自Vbus。在电压升高时，它们至多只能接一个单位负载（要求在4.4V以上能正常工作），但当初始设置后，可接五个单位负载（要求在4.75V以上能正常工作）。总线提供的高电压功能设备总线提供的高电压功能设备 调节器 功能设备控制器 功能设备 上行数据口上行Vbus,可接5单位负载(max) 上行数据端口 功能设备上行Vbus，只接一个单位负载(max) 调节器总线提供的低电压功能设备88上行Vbus，可接1个单位负载(max) 功能设备控

10、制器功能设备调节器局部电压供给调节器 自给电压功能设备自给电压功能设备 上行数据端口 任何设备在任何时间都不允许向其上行端口的Vbus供电，只能向对应上行端口取电； 在Vbus电源检测OK前，device也不允许向USB数据线（D+/D-）的上拉电阻供电；在检测到Vbus消失后10s内，停止向数据线（D+/D-）的上拉电阻供电； Device上电要确认没有向上行端口Vbus供电后才会接受复位信号；899091929394 USB 体系简介 USB 数据流模型 USB 物理规范 USB 电气规范USB 协议层规范 USB 设备架构； USB 主机：硬件和软件 USB HUB 规范95969798

11、99100101102103104105106中断传输流程图中断传输流程图107108USB2.0 协议 USB 体系简介 USB 数据流模型 USB 物理规范 USB 电气规范 USB 协议层规范USB 设备架构 USB 主机：硬件和软件 USB HUB 规范109110111112113USB2.0 协议 USB 体系简介 USB 数据流模型 USB 物理规范 USB 电气规范 USB 协议层规范 USB 设备架构； USB 主机：硬件和软件 USB HUB 规范114115USB2.0 协议 USB 体系简介 USB 数据流模型 USB 物理规范 USB 电气规范 USB 协议层规范 USB 设备架构； USB 主机：硬件和软件USB HUB 规范116117118119120121122123HUB ControllerHUB Controller124125126127128ThanksThanksQ&AQ&