USB2.0规范详解：热插拔高速传输与设备兼容

"USB 2.0 中文版文档提供了对USB 2.0规范的深入理解，包括USB体系结构、传输速度、设备类型、地址分配以及星型拓扑的介绍。" USB 2.0规范是通用串行总线（Universal Serial Bus）的一个重要版本，它在2000年发布，旨在提升数据传输速度和增强设备连接的便利性。USB 2.0的最大数据传输速率高达480Mbps，这个速度也被称为"High Speed"模式，相比USB 1.0和1.1的12Mbps（Full Speed）和1.5Mbps（Low Speed）有了显著提升。 USB体系主要由三部分组成：主机（Host）、设备（Device）和物理连接。主机是USB系统的中心，提供接口和管理，可以是个人电脑或其他具备USB控制能力的设备。一个USB系统只能有一个主机。设备则包括USB功能设备（如键盘、鼠标、打印机等）和USB集线器（HUB），允许最多连接127个设备。物理连接通常指USB数据线，USB 2.0标准要求使用屏蔽双绞线以确保信号质量。 USB 2.0的设计是向下兼容的，意味着它能识别并支持USB 1.1和1.0的设备。当高速设备连接到高速主机时，主机会通过分离传输技术来适应低速设备的需求。USB总线上的传输速度由最慢的设备决定，这包括主机、HUB和任何连接的USB功能设备。 在USB地址分配中，主机可以为最多128个设备分配地址，但地址0是保留的，只在设备枚举过程中临时使用，因此实际可用的地址为127个。一个设备可能仅占用一个地址，因此理论上最多可连接127个USB设备。然而，由于每个USB集线器也会占用一个地址，实际能支持的USB功能设备数量可能会少于127个。 USB体系采用星型拓扑结构，以主机-根集线器（ROOT HUB）为核心，最多支持7层级联，也就是最多5个USB集线器可以串联。根集线器是集成在主机控制器中的特殊集线器，不占用地址，并具有额外的功能，如过载保护和设备枚举。复合设备是指包含多个功能模块的设备，它们通过内置的USB集线器连接，可以在USB系统中占用多个地址。 USB 2.0规范在提高传输速率的同时，通过其灵活的体系结构和地址分配机制，实现了对各种速度设备的支持和大量设备的连接。这种技术在现代电子设备的互连中起着关键作用，广泛应用于个人电脑、移动设备和其他消费电子产品。