USB协议解析：中断传送与总线访问限制

"中断传送对总线访问的限制-USB协议详解" USB协议是一种广泛应用于电子设备中的接口标准，它允许设备与主机之间高效、灵活地交换数据。USB协议包括多个版本，例如USB 1.1和USB 2.0，其中USB 2.0在数据传输速度上有显著提升，达到了480 Mbps，相当于60 MB/s，是USB 1.1速度的约40倍。 在USB协议中，中断传送（Interrupt Transfer）是一种关键的传输类型，适用于需要实时或近实时数据传输的设备，如鼠标和键盘。高速、全速和低速设备都支持中断传送。然而，USB总线的访问存在一定的限制。例如，高速端点最多可以分配到80%的微型帧（microframe）用于周期性传输，而全速/低速设备的周期性（同步和中断）传输不能超过总帧的90%。 USB系统的总线频率和帧定时决定了在一个（微型）帧内能成功处理的最大中断事务数。对于全速设备，最多处理108个1字节数据有效负载，低速设备为10个，高速设备则可达到134个。但实际应用中，由于各种因素，如硬件限制和系统设计，主机控制器可能无法达到这些最大值。 表5.6、5.7和5.8分别提供了低速、全速和高速终端中断处理的信息，高速端点的某些部分可能不包含在默认接口设置中，而且表格中未考虑位填充带来的额外开销。 USB设备的结构包括主机、设备、驱动程序以及硬件接口。通信发生在主机上的客户软件与USB逻辑设备之间，通过端点（Endpoint）进行，端点是设备可识别的通信终点，并被赋予唯一的端点号。多个端点可以存在于一个逻辑设备上，它们通过管道（Pipe）这个概念来形象地描述数据传输路径，简化了对USB系统中信息流动的理解。 USB 2.0与USB 1.1保持兼容性，新版本的设备可以在旧版本的接口上运行，但速度会受到旧接口的限制。反之，旧设备在新接口上也能正常工作，但其速度不会提升到USB 2.0的水平。USB 2.0和USB 1.1使用相同的连接电缆和端口设计，便于设备的通用性和互换性。 USB 2.0规范详细定义了总线特性、协议、处理类型、总线管理和编程接口，以适应不同设计需求和构建高性能、可靠的USB系统。这些规范旨在促进设备间的无缝连接，同时确保对总线资源的公平访问，以满足不同设备的传输速率和实时性要求。