USB2.0协议详解：体系架构、物理规范与电气规范

USB2.0中文协议 USB2.0是Universal Serial Bus（通用串行总线）的第二代版本，它是一种支持热插拔的高速串行传输总线，使用差分信号来传输数据，最高速度可达480Mb/S。USB2.0规范初探对USB体系的基本概念、数据流模型、物理规范与电气规范等进行了详细的介绍。 **USB体系简介** USB是一种支持热插拔的高速串行传输总线，它使用差分信号来传输数据，最高速度可达480Mb/S。USB支持“总线供电”和“自供电”两种供电模式。在总线供电模式下，设备最多可以获得500mA的电流。USB2.0被设计成为向下兼容的模式，当有全速（USB1.1）或者低速（USB1.0）设备连接到高速（USB2.0）主机时，主机可以通过分离传输来支持它们。 **USB数据流模型** USB数据流模型是指在USB总线上传输数据的过程中，数据是如何被传输和处理的。USB数据流模型可以分为四个层次：应用层、传输层、链路层和物理层。在应用层中，数据被组织成一个或多个数据包；在传输层中，数据包被传输到接收端；在链路层中，数据被传输到目标设备；在物理层中，数据被实际传输到USB总线上。 **USB物理规范** USB物理规范是指USB总线上传输数据的物理特性，包括USB总线的物理结构、信号传输方式、电气特性等。USB总线采用屏蔽的双绞线，最高速度可达480Mb/S。USB物理规范还规定了USB设备的供电模式，包括总线供电和自供电两种模式。 **USB体系结构** USB体系结构包括三个部分：主机、设备和物理连接。主机是一个提供USB接口及接口管理能力的硬件、软件及固件的复合体，可以是PC，也可以是OTG设备。设备包括USB功能设备和USBHUB，最多支持127个设备。物理连接即指的是USB的传输线。 **USB主机** USB主机是一个提供USB接口及接口管理能力的硬件、软件及固件的复合体，可以是PC，也可以是OTG设备。一个USB系统中仅有一个USB主机。USB主机最多可以同时支持128个地址，地址0作为默认地址，只在设备枚举期间临时使用，而不能被分配给任何一个设备。 **USB设备** USB设备包括USB功能设备和USBHUB，最多支持127个设备。USB设备可以是USB功能设备，也可以是USBHUB。USBHUB是可以连接多个USB设备的设备，可以扩展USB总线的连接能力。 **USBHUB** USBHUB是一个可以连接多个USB设备的设备，可以扩展USB总线的连接能力。USBHUB最多可以支持7层（Tier），也就是说任何一个USB系统中最多可以允许5个USBHUB级联。ROOTHUB是一个特殊的USBHUB，它集成在主机控制器里，不占用地址。 **复合设备** 复合设备（CompoundDevice）是一个可以占用多个地址的设备，实际上是把多个功能设备通过内置的USBHUB连接起来的设备。复合设备可以占用多个地址，可以扩展USB总线的连接能力。 USB2.0规范初探对USB体系的基本概念、数据流模型、物理规范与电气规范等进行了详细的介绍，为我们提供了一个清晰的USB体系结构图。