USB协议详解:设备操作与USB2.0速度提升

需积分: 44 5 下载量 14 浏览量 更新于2024-08-16 收藏 5.99MB PPT 举报
"普通USB设备的操作-USB协议深入解读" USB协议是计算机与外部设备通信的重要标准,尤其在日常生活中常见的各种外设如鼠标、键盘、打印机、移动存储设备等中广泛应用。USB协议确保了主机系统(如电脑)能够识别并有效管理这些设备。本文将对USB协议的基本操作和USB2.0协议进行简要解读。 首先,USB设备的一个关键特性是支持动态插拔。这意味着用户可以在设备运行时将其插入或拔出,而不需关闭系统。当USB设备被插入时,集线器会报告端口状态变化,主机随即使能该端口并复位设备。复位后的设备默认响应USB地址0,未配置,且初始状态非挂起。设备移除时,集线器会使端口失效,并通知主机设备已被移除。 接下来,我们讨论地址分配。每个USB设备在连接到主机后,会被分配一个唯一的地址。这一过程发生在设备复位和端口使能之后,由主机系统执行。USB设备的逻辑结构中,端点是主机与设备间通信的关键元素。每个设备可以有多个独立的端点,每个端点都有一个由设备决定的唯一标识符——端点号。通信流通过USB驱动程序、主控制器驱动程序和硬件接口间的管道进行,简化了信息传输的理解。 USB2.0协议是USB协议的一个重要版本,由多家业界巨头共同制定。USB2.0的出现显著提升了数据传输速度,达到480Mbps,相当于60MB/s,相比USB1.1有了40倍的提升。值得注意的是,USB2.0与USB1.1兼容,设备可以在不同版本的接口上工作,但速度受到最慢接口的限制。例如,USB2.0设备在USB1.1接口上只能达到12Mbps(1.5MB/s),反之亦然。接口和端口物理设计保持不变,便于设备互换。 USB2.0协议规范的目的在于定义总线属性、协议、处理类型、总线管理和编程接口,以满足设备设计和构建的需求。它不仅提供了高速传输能力,还保证了与旧版USB规范的向下兼容性,为开发者和制造商提供了灵活且高效的解决方案。 总结来说,USB协议,尤其是USB2.0,是现代电子设备连接的核心,它的动态插拔功能、地址分配机制以及高传输速率,使其成为广泛采用的标准。了解这些基础知识对于理解和操作USB设备至关重要。