USB2.0协议深度解析

"USB2.0协议中文详解" USB2.0协议是计算机通信领域中的一个重要标准，由Intel等公司于1994年推出，旨在替代传统的串口和并口，以满足更高数据传输速率的需求。USB2.0在2004年发布，相较于1.1版本有了显著的性能提升，接口兼容性得以保持。 USB1.1与USB2.0的主要差异在于传输速度。USB2.0的最大传输速度为480Mbps（兆位每秒），而USB1.1的最大速度只有12Mbps。这使得USB2.0在数据传输效率上有了显著提高，更适合高速数据交换的应用，如外接硬盘、打印机、摄像头等。 USB2.0协议主要包括以下几个方面： 1. USB数据流模型：定义了数据如何在主机和设备之间双向传输，包括控制传输、批量传输、中断传输和同步传输四种类型。 2. USB物理规范：规定了USB接口的物理尺寸、引脚定义以及连接器类型。USB2.0使用高速差分信号技术，保证信号质量和传输距离。 3. USB电气规范：定义了电压水平、电流限制和信号线的电气特性，确保设备间通信的稳定性。例如，USB2.0设备在总线供电模式下可获得的最大电流为500mA。 4. USB协议层规范：包括USB设备描述符、配置描述符、接口描述符等，这些描述符用于设备识别和配置。 5. USB设备架构：定义了设备的层次结构，包括设备类、子类和协议，以及设备如何向主机报告其功能和需求。 6. USB主机：主机负责控制USB总线，提供电源和数据通信。硬件包括主机控制器，软件包括驱动程序，共同实现USB设备的管理和通信。 7. USB HUB规范：HUB（集线器）用于扩展USB接口，最多可以连接127个设备。ROOT HUB是集成在主机控制器中的特殊HUB，不占用设备地址。 USB体系采用星形拓扑结构，由主机、设备和物理连接三部分组成。主机是USB系统的中心，提供接口和管理功能；设备包括功能设备和HUB；物理连接则是通过屏蔽双绞线实现的。USB体系支持最多5个HUB的级联，形成最多7层的层级结构，复合设备可以同时占据多个层级。 USB2.0的设计还具有热插拔和向下兼容特性，允许设备在系统运行时插入或移除，并且能够支持USB1.1或更低速的设备。这种灵活性和高性能使得USB2.0成为了广泛应用于各种电子设备的标准接口。