USB工作原理
发布时间:2008/12/26 0:00:00 访问次数:975
usb通用串行总线规范是以intel为主,并由康柏、微软、ibm、dec及日本neo等共同制定的串行接口规格。usb2.0规范向下兼容usb1.1,数据的传输率达120~240mbps,为大数据量高速实时传输提供了强有力的通信方式,支持宽带数字摄像设备及下一代扫描仪、打印机及存储设备。
一个usb系统可以从三个方面加以描述:usb互连、usb从端口和usb主端口。
1. usb互连
usb互连是指一个usb主端口(usb host)与usb从端口相连并和其通信的方式,它包括以下几方面。
·总线的拓扑结构:usb主端口和usb从端口的连接模式。
·数据流模型: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。
·任务规划:usb提供多个从端口共享的连接,对usb从端口必须进行规划以分配带宽。
usb的总线拓扑结构如图所示,它是一个星型结构,集线器(hub)位于每个星型结构的中心,usb协议规定最多允许5级集线器进行级连。这种集线器级连的方式使得外设的扩展很容易。
数据流模式对于usb设备很关键。usb协议支持以单向或双向的方式,在usb主端口和一个usb设备之间交换功能数据和控制信息。usb的数据传输是在主端口和一个usb从端口上的特定端点之间进行的,一个给定的usb从端口支持多个数据传输端点。usb主端口将分别处理一个usb从端口的任一端点与其他端点上的通信,这种主端口和一个usb从端口之间的联系称为管道。
图 usb总线拓扑结构
在usb技术的体系结构中有基本的数据传送类型,任一给定的管道都必须能够支持其中的一种传输方式。
2.usb从端口
usb从端口包括usb集线器和功能设备(function)两大类。它们都必须有标准的usb接口,理解usb协议,支持标准的usb操作(如配置、复位等)。它们的描述信息也必须具有usb协议定义的标准格式。集线器为usb总线提供扩展和连接;功能设备是具有一定特殊应用功能的设备,它能发送数据到主机,也可以接收来自主机的数据和控制信息。
3.usb主端口
usb主机是usb系统的核心,在一个usb系统中只有一个主端口主端口的usb接口称为usb控制器,通过它主机和外围usb设备进行通信。在主机中还集成了一个根集线器(root hub),用于直接与外设相连或与一般usb hub级连。主机所具有的功能包括:
·检测usb设备的插入和拔出。
·管理主机与设备之间的数据流。
·对设备进行必要的控制。
·收集各种状态信息。
·对插入的设备供电。
arm内部集成了usb控制器,可以接出usb host端口,用于系统调试。
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usb通用串行总线规范是以intel为主,并由康柏、微软、ibm、dec及日本neo等共同制定的串行接口规格。usb2.0规范向下兼容usb1.1,数据的传输率达120~240mbps,为大数据量高速实时传输提供了强有力的通信方式,支持宽带数字摄像设备及下一代扫描仪、打印机及存储设备。
一个usb系统可以从三个方面加以描述:usb互连、usb从端口和usb主端口。
1. usb互连
usb互连是指一个usb主端口(usb host)与usb从端口相连并和其通信的方式,它包括以下几方面。
·总线的拓扑结构:usb主端口和usb从端口的连接模式。
·数据流模型: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。
·任务规划:usb提供多个从端口共享的连接,对usb从端口必须进行规划以分配带宽。
usb的总线拓扑结构如图所示,它是一个星型结构,集线器(hub)位于每个星型结构的中心,usb协议规定最多允许5级集线器进行级连。这种集线器级连的方式使得外设的扩展很容易。
数据流模式对于usb设备很关键。usb协议支持以单向或双向的方式,在usb主端口和一个usb设备之间交换功能数据和控制信息。usb的数据传输是在主端口和一个usb从端口上的特定端点之间进行的,一个给定的usb从端口支持多个数据传输端点。usb主端口将分别处理一个usb从端口的任一端点与其他端点上的通信,这种主端口和一个usb从端口之间的联系称为管道。
图 usb总线拓扑结构
在usb技术的体系结构中有基本的数据传送类型,任一给定的管道都必须能够支持其中的一种传输方式。
2.usb从端口
usb从端口包括usb集线器和功能设备(function)两大类。它们都必须有标准的usb接口,理解usb协议,支持标准的usb操作(如配置、复位等)。它们的描述信息也必须具有usb协议定义的标准格式。集线器为usb总线提供扩展和连接;功能设备是具有一定特殊应用功能的设备,它能发送数据到主机,也可以接收来自主机的数据和控制信息。
3.usb主端口
usb主机是usb系统的核心,在一个usb系统中只有一个主端口主端口的usb接口称为usb控制器,通过它主机和外围usb设备进行通信。在主机中还集成了一个根集线器(root hub),用于直接与外设相连或与一般usb hub级连。主机所具有的功能包括:
·检测usb设备的插入和拔出。
·管理主机与设备之间的数据流。
·对设备进行必要的控制。
·收集各种状态信息。
·对插入的设备供电。
arm内部集成了usb控制器,可以接出usb host端口,用于系统调试。
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