USB2.0规范详解：高速串行传输与设备连接

"USB2.0规范初探" USB2.0是一种高速串行传输总线技术，旨在提供便捷的数据交换和设备连接。它的最大传输速率可达480Mbps，这使得数据传输相比USB1.0（最高12Mbps）和USB1.1（最高48Mbps）显著加快。USB2.0的设计确保了与早期版本的兼容性，这意味着即使连接了USB1.0或1.1的设备，USB2.0主机也能通过适配不同速度的传输模式来支持它们。 USB体系结构包含三个主要组成部分：主机（Host）、设备（Device）和物理连接。主机是整个系统的中心，提供USB接口和管理功能，可以是个人电脑或其他支持USB的设备。每个USB系统只能有一个主机。设备则包括功能设备（如键盘、鼠标）和集线器（Hub），最多可连接127个设备。物理连接是指用于数据传输的USB线缆，USB2.0标准要求使用屏蔽的双绞线。 USB设备的地址分配是一个关键概念。主机为每个连接的设备分配唯一的地址，从1到127，地址0是保留给枚举过程使用的，因此实际可用的设备地址为126个。如果设备本身包含多个功能（如复合设备），它可能需要多个地址。例如，一个集线器会占用一个地址，但它可以连接多个设备，间接地扩展了系统支持的设备数量。 USB体系采用了分层的星形拓扑结构，以主机-根集线器（ROOT HUB）为核心，最多可以有7层（Tier）。这意味着最多可以有5个集线器级联，形成一个复杂的网络。根集线器是集成在主机控制器内的特殊集线器，不占用地址，并且具备额外的功能，如故障检测和电源管理。 复合设备是包含多个独立功能的设备，如一个USB闪存驱动器可能同时包含存储和音频播放功能。这种设备可以占用多个地址，每个功能对应一个地址。通过这种方式，USB2.0能够在保持简洁连接的同时，实现多功能设备的整合。 USB2.0通过其高速传输、向下兼容性和灵活的拓扑结构，极大地推动了外设与计算机之间的交互。它的广泛采用，尤其是在消费电子和办公设备中，体现了其设计的成功。