USB2.0协议解析:高带宽中断与同步端点

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"USB2.0协议深入解读" USB2.0协议是计算机与外部设备之间高速数据传输的标准,由多家知名厂商共同制定,旨在提供高达480Mbps的传输速度,比USB1.1快约40倍。USB2.0与早期版本兼容,设备可以在不兼容的接口上工作,但速度会受到低版本接口的限制。 **高带宽中断端点** 在USB2.0中,高带宽中断端点是优化实时性要求高的设备通信的关键。中断端点处理有特定的规则:如果端点在一个微型帧内NAK(否定应答)处理请求,主机控制器必须等待下一个周期才能继续发送;若处理超时,控制器需重发。每个端点设定最大处理数,若无法达到,控制器会在当前微型帧内立即重试,以减少对带宽敏感设备的影响。只有当微型帧内的处理需求超过一个存储缓冲区时,才会允许发送小于最大值的处理数。每个中断处理遵循DATA0/DATA1的正常数据触发顺序。 **高带宽同步端点** 同步端点主要用于需要精确时间同步的数据传输。对于IN端点,如果数据有效负载小于端点描述符规定的最大值,主机不会在微型帧内发送额外处理。同步OUT端点则必须发送等于或小于描述符指定的最大值的数据处理,且必须遵循最大有效负载限制。同步端点不支持重发操作,确保了数据传输的准确性和及时性。 **管道(Pipe)概念** USB通信模型中引入了“管道”的概念,形象地表示了主机和设备间信息传输的路径。每个端点对应一个管道,多个端点可能属于同一个接口。管道简化了对USB系统中信息传输的理解。 **USB2.0的主要特性** - **高速传输**: 提供480Mbps的数据传输速率,相当于60MB/s。 - **兼容性**: USB2.0设备可以向下兼容USB1.1和1.0,但速度受限于低速接口。 - **通用性**: 使用相同的连接电缆和端口,方便设备连接。 USB2.0协议规范不仅定义了总线的物理属性,还规定了协议细节、处理类型、总线管理和编程接口,旨在为设计和构建USB设备提供全面的指导。通过这些特性,USB2.0能够满足不同类型的设备,从键盘鼠标到高带宽的外置硬盘,提供高效、灵活的连接方案。