USB2.0协议解析：传输管理与总线带宽

"传输的总线访问-USB2.0协议深入解读" USB协议是一种通用串行总线（Universal Serial Bus）标准，它规定了主机与设备之间的通信方式。USB2.0是USB协议的一个版本，由COMPAQ、Hewlett Packard、Intel、Lucent、Microsoft、NEC和PHILIPS等公司联合制定，旨在提高数据传输速率，从USB1.1的12Mbps提升至480Mbps，即60MB/s，提升了约40倍。这种兼容性设计使得USB2.0设备能在USB1.1接口上工作，但速度受到接口限制。 USB2.0协议的目的是定义总线属性、协议规范、处理类型、总线管理和编程接口，以满足高效、灵活的设备设计和构造需求。协议的核心概念包括： 1. **传送管理**：这是USB信息流协调的关键，涉及客户软件、USB驱动器（USBD）和主机控制器驱动器（HCD）之间的交互。它确保各种类型的设备（同步或异步）能获得合适的总线带宽。 2. **事务跟踪**：USB系统内跟踪事务的机制，监控并保证数据的正确传输。 3. **总线时间**：指总线完成一个信息包传输所需的时间，这影响着总线带宽的分配和利用率。 4. **设备/软件缓冲区大小**：为了支持一个事务，主机和设备端需要足够的存储空间来暂存数据。 5. **总线带宽归还**：如果分配给某个传送的带宽未被完全使用，它可以被释放，供控制传送和批量传送使用，提高了总线效率。 USB设备由逻辑设备组成，每个设备有多个独立的**端点（Endpoints）**，端点是通信的终结点，具有唯一标识符（端点号）。通信流通过**管道（Pipe）**进行，这是一种简化表述，实际上涉及多层硬件和软件接口。管道连接主机和设备的端点，便于理解信息在USB系统中的传输路径。 USB2.0的高速模式（High-Speed Mode）是其显著特点，采用8位数据路径和差分信号技术，显著提升了数据传输速率。同时，USB2.0保持了与USB1.1的兼容性，允许不同速度的设备共存于同一总线中，但速度受限于最低速的设备。 USB2.0协议深入解读涵盖了协议的目的、设计原则、关键概念以及兼容性，这对于理解USB设备如何在主机系统中有效地传输数据至关重要，无论是对软件开发者还是硬件实现者，都提供了宝贵的指导。