USB3.0超速结构与端点管理-Python核心编程
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更新于2024-08-09
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"本文档介绍了USB3.0技术的核心概念,特别是其与USB2.0的差异,重点讨论了超速结构、协议层以及设备和主机的角色。在USB3.0中,通信效率显著提高,引入了端点(endpoint)间的异步请求服务,通过ERDY TP包实现流控,同时具有电源管理功能,确保低功耗状态下的有效通信。"
在USB3.0技术中,相比USB2.0,主要改进在于超速结构,这是一种分层的通信架构,提高了数据传输速度和效率。超速协议层负责主机和设备之间的端到端通讯,创建了名为管道的通讯路径。与USB2.0的轮询协议不同,USB3.0是主机导向的,主机决定何时传输数据,而设备可以通过端点向主机发出异步服务请求。数据传输支持连续突发模式,增加了总线利用率,并为块传输提供了流控支持。
流控是通过设备发送的ERDY TP(Ready Transfer Packet)包实现的。当设备准备好接收或发送数据时,它会发送ERDY TP通知主机。主机响应时,若准备好数据,会添加相应的管道进行传输。此外,主机发送的特殊包头ITP(Interrupt Transfer Packet)带有时间戳,可用于设备和主机的同步。
电源管理是USB3.0的一个关键特点。设备能异步通知主机其功能状态变化,无需轮询。包的路由机制允许不参与数据传输的链路保持低功耗状态。当包到达低功耗端口时,端口会自动切换到正常状态。在集线器(HUB)层面,它们不仅负责包的路由和转发,还广播时间戳包(ITP)以同步时间信息,并在检测到低功耗端口上的活动时,将端口切换回正常状态。
USB3.0设备需要支持USB2.0的默认控制管道规定,特别是HUB设备,它们在逻辑上由USB2.0和USB3.0两部分组成。主机方面,USB3.0主控器包含超速和USB2.0部分,能同时管理两个总线。这种双总线结构使得USB3.0设备能够与USB2.0设备无缝交互。
USB3.0通过优化通信协议、增强流控和电源管理,显著提升了数据传输性能和设备的能效。
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七231fsda月
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