3.2USB通用串行总线接口.ppt

一、USB简介
二、USB的性能特点与基本特性
USB的物理接口和电气特性、USB系统组成及拓扑结构
三、USB的传输方式
四、USB接口芯片
§ USB通用串行总线接口
一、USB 简介
USB(Universal Serial Bus)paq、Digital Equipment、Intel、Microsoft、IBM、NEC及Northern 等7家公司联合开发的一种流行的外设接口标准
——1994年开始研究,
——1996年 USB
——1998年 USB
传输速率(两种模式):低速(Low Speed)
全速(Full Speed)12Mbps
——2000年4月 USB
USB ,传输速率达480Mbps(高速High Speed 系列)。
——2008年11月 USB
,也就是625MB/s ——Super Speed
引入了新的电源管理机制,支持待机、休眠和暂停等状态
USB的应用
—— 标准的USB硬盘、扫描仪和数码相机、数码摄像机等需大数据量传输的新产品也已投入使用,其数据传输速度已高达480Mb/s;
——出现了USB转接设备,提供USB接口到其他接口的转换,这样,非USB接口的外设就能间接地使用接USB接口,如USB到PS/2、USB到PCI等;新的专用测量仪器也与PC机USB接口;
——使用USB接口可使笔记本电脑的外设连接变得方便简单,机箱上提供多个USB接口,USB光驱、USB软驱等作为配件,极大地方便了用户使用。而且系统结构简单,可以使更高主频的微处理器用于笔记本电脑中;
二、USB的性能特点与基本特性
USB的性能特点
传输速度快
连接简单快捷
通用连接器
无须外接电源数据线供电
扩充外设能力强
不需要系统资源
错误检测和恢复
1)、传输速度快
——
低速的USB支持低速设备,例如,调制解调器、键盘、
鼠标、优盘、硬盘、光驱、网卡、扫描仪、数码相机
等;
——USB全速12Mbps,
USB全速的数据传输用于大范围的多媒体设备。
——USB
2)、连接简单快捷
可以热插拔,真正的“即插即用”。设备连到USB时,不必打开机箱,也不必关闭主机电源,USB自检测,软件自动配置,完成后立刻就能使用。
3)、通用连接器
USB用一种通用的连接器可以连接多种类型的外设,其外型为4针插头。
mini USB(A型)、mini USB (B型)、USB (B型)、USB (A型)、USB (A型)
A型连接头用于固定的外围设备;B型连接头用于经常插拔的设备;
4)、无须外接电源数据线供电
——由USB总线提供电源到外部设备,USB能提供+5V/500mA的电源,供低功耗USB设备如USB键盘、USB鼠标、优盘等作电源使用;高功耗的USB设备,如扫描仪等仍需自带电源;
——USB还采用APM(Advanced Power Management)技术,可以有效地节省电源功耗。如果3ms没有总线活动的话,USB会自动进入挂起状态。
进入挂起状态的设备消耗的电流不超过500uA。
5)、扩充外设能力强
USB采用星形层式结构和Hub技术,允许一个USB主控机可以连接多达127个外设,用户不用担心要连接的设备数目会受到限制。两个外设间的距离可达5米,扩充方便。
6)、不需要系统资源
USB设备不占用内存或I/O地址空间,而且也占用IRQ和DMA通道,所有事务处理都是由USB主机管理。
7)、错误检测和恢复
USB事务处理包括错误保护机制,确保数据无错误发送。在发生错
误时,事务处理可以重来。
、 USB的物理接口和电气特性
Ⅰ、接口信号线
连接序号
信号名称
典型连接线
1
VBUS (USB电源)
红
2
D+(正差分信号)
白
3
D-(负差分信号)
绿
4
GND (USB地)
黑
外层
屏蔽层
—