USB3.0超速结构与端点管理-Python核心编程

"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。