USB2.0协议解析:同步传输与高速数据传送

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"USB2.0协议深入解读" USB2.0协议是计算机与外部设备之间数据传输的重要标准,尤其在同步传送方面有着独特的机制。同步传送是指在保持恒定速率下,允许一定误差容忍度的数据传输方式。在USB环境中,同步传输的主要特点包括: 1. 固定延迟:确保设备能按预定时间间隔访问USB带宽,提供稳定的数据流服务。 2. 恒定数据速率:只要数据源能够持续提供数据,USB传输就能保持稳定的传输速度。 3. 错误处理:同步传输不进行错误重传,这意味着一旦数据传输过程中出现错误,这些数据将丢失,系统需要通过其他方式恢复。 USB协议结构包括多个层次,从主机的客户软件到USB逻辑设备,涉及到USB驱动程序USBD、主控制器驱动程序UHCD以及硬件接口。端点(Endpoints)是USB通信的核心,它们是设备上可识别的通信终点,每个逻辑设备拥有多个独立端点,每个端点都有唯一的端点号。通信流通过管道(Pipe)进行,这是对数据传输路径的形象化表示,简化了对USB系统信息传输的理解。 USB2.0协议是在USB1.1的基础上发展起来的,主要由COMPAQ、Hewlett Packard、Intel、Lucent、Microsoft、NEC和PHILIPS等公司联合制定。它显著提升了数据传输速度,达到480Mbps(60MB/s),是USB1.1的40倍。USB2.0与USB1.1设备兼容,可以在不同版本的接口上运行,但速度会受到较低版本接口的限制。例如,USB2.0设备在USB1.1接口上只能达到12Mbps(1.5MB/s)的速度,反之亦然。 USB2.0规范不仅规定了物理层的连接电缆和端口标准,还定义了总线属性、协议、处理类型、总线管理和编程接口,以满足设计和构建高速USB设备的需求。这些规范确保了设备的互操作性和广泛的应用场景,涵盖了各种外设,如键盘、鼠标、打印机、摄像头、移动存储设备等。 在深入学习USB2.0协议时,需要理解其数据包结构、传输类型(控制、批量、中断和同步)、事务处理过程、枚举过程、电源管理以及错误检测和恢复机制等关键概念。此外,还要熟悉USB设备类规范,例如人类输入设备(HID)、大容量存储设备(Mass Storage Class)等,这些都是实现USB设备功能的基础。 USB2.0协议的深入解读涉及众多细节,包括协议的各个层次、传输模式以及与硬件和软件的交互,这些都对于理解和开发USB设备至关重要。