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1、1會(huì)計(jì)學(xué)USB協(xié)議中文詳解協(xié)議中文詳解234567USB 體系簡(jiǎn)介8910包結(jié)尾字段包結(jié)尾字段(EOP)(EOP)CRCCRC字段字段數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)字段字段PIDPID字段字段同步字段同步字段(SYNC)(SYNC)11CRC5CRC5ENDPENDPADDRADDRPIDPIDSYNCSYNC5 5位位4 4位位7 7位位8 8位位8 8位位PID12CRC16CRC16DATADATAPIDPIDSYNCSYNC1616位位0102301023字節(jié)字節(jié)8 8位位8 8位位/32/32位位PIDSYNC8位位8 8位位/32/32位位SYNC:Low/FuSYNC:Low/Full speedll
2、 speed為為8 8位;位;Hi-Hi-speedspeed為為3232位位;PID握手包PID1314151617181920212223242526 USB 體系簡(jiǎn)介 USB 數(shù)據(jù)流模型USB 物理規(guī)范 USB電氣規(guī)范 USB 協(xié)議層規(guī)范 USB 設(shè)備架構(gòu); USB 主機(jī):硬件和軟件 USB HUB 規(guī)范2728A A型連接頭型連接頭1234B B型連接頭型連接頭1 12 24 43 3黑黑GroundGround4 4綠綠Data+(D+)Data+(D+)3 3白白Data-(D-)Data-(D-)2 2紅紅VccVcc1 1纜線顏色纜線顏色信號(hào)名稱信號(hào)名稱引腳編號(hào)引腳編號(hào)注:注:
3、Mini USBMini USB接口和接口和Micro USBMicro USB接口不屬于接口不屬于USB2.0USB2.0協(xié)議范圍;目前多數(shù)手機(jī)廠商已宣布統(tǒng)一使用協(xié)議范圍;目前多數(shù)手機(jī)廠商已宣布統(tǒng)一使用 Micro USBMicro USB接口接口作為手機(jī)充電器標(biāo)準(zhǔn)接口。作為手機(jī)充電器標(biāo)準(zhǔn)接口。293031Cable 差分線間skew100ps;滿足高速/全速的阻抗特性要求;電壓跌落,衰減和傳播延遲等也要滿足相關(guān)要求;32滿足阻抗特性和負(fù)載cap要求(單端cap:200450pf);cable最大長(zhǎng)度取決于低速信號(hào)的上升和下降時(shí)間(即傳播延遲18ns,以滿足Tr/Tf要求);差分skew10
4、0ps; USB標(biāo)準(zhǔn)cable禁止使用在低速USB總線;USB標(biāo)準(zhǔn)cable的負(fù)載電容對(duì)低速USB總線而言太大了;3334353637USB2.0 協(xié)議 USB 體系簡(jiǎn)介 USB 數(shù)據(jù)流模型 USB 物理規(guī)范USB電氣規(guī)范 USB 協(xié)議層規(guī)范 USB 設(shè)備架構(gòu); USB 主機(jī):硬件和軟件 USB HUB 規(guī)范383940USB信號(hào)發(fā)送的最大輸出波形414243444546474849505152USB主機(jī)主機(jī)USB低速低速設(shè)備設(shè)備USB數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線+5VD+D-15K1.5KVccD+D-地地15K+5V地地535455HS 負(fù)載等效電路5657- HS 電平電平585960t1:t1:上電電
5、源切換時(shí)間;上電電源切換時(shí)間;t2:t2:電源穩(wěn)定到信號(hào)連接時(shí)間;電源穩(wěn)定到信號(hào)連接時(shí)間;t3:resett3:reset前的確保機(jī)電穩(wěn)定預(yù)留時(shí)間;前的確保機(jī)電穩(wěn)定預(yù)留時(shí)間;t4:t4:無(wú)活動(dòng)掛起時(shí)間;無(wú)活動(dòng)掛起時(shí)間;t5:Hubt5:Hub發(fā)送發(fā)送resetreset到到devicedevice的時(shí)間;的時(shí)間;t6:resett6:reset時(shí)間;時(shí)間;10ms minimum10ms minimum61The start of a packet (SOP) is The start of a packet (SOP) is signaled by the originating port
6、by signaled by the originating port by driving the D+ and D- lines from driving the D+ and D- lines from the Idle state to the opposite logic the Idle state to the opposite logic level (K state). 8bitlevel (K state). 8bit(L/FL/F)/32bit(FULL) SYNC signal for a /32bit(FULL) SYNC signal for a packet st
7、artpacket start;The SE0 state is used to signal an The SE0 state is used to signal an end-of-packet (EOP). EOP=2bit end-of-packet (EOP). EOP=2bit SE0+1 bit J stateSE0+1 bit J state;then ,bus then ,bus recover to Idle staterecover to Idle state;626364656667686970NRZI數(shù)據(jù)編碼71 位插入數(shù)據(jù)編碼序列數(shù)據(jù)編碼序列 原始數(shù)據(jù) 位插入數(shù)據(jù)
8、同步塊 數(shù)據(jù)包NRZI編碼后的數(shù)據(jù)位插入72 同步格式NRZI數(shù)據(jù)編碼同步格式空閑73 傳送的數(shù)據(jù)接收的特別位,沒有錯(cuò) 從傳送器來(lái)的數(shù)據(jù) 接收端數(shù)據(jù)對(duì)對(duì)EOP前的特別位的說(shuō)明前的特別位的說(shuō)明7475767778 差分?jǐn)?shù)據(jù)線 抖動(dòng)數(shù)據(jù)抖動(dòng)分類連續(xù)變化成對(duì)的變化Tperiod的整數(shù)多元化橋接點(diǎn)798081信號(hào)時(shí)延信號(hào)時(shí)延Cable允許的最大衰減828384注:一個(gè)單位負(fù)載為100mA?85上行數(shù)據(jù)端口上行Vbus可接五個(gè)單位負(fù)載下行數(shù)據(jù)端口 集線器控制器調(diào)節(jié)器不可移動(dòng)功能設(shè)備一個(gè)單位負(fù)載一個(gè)單位負(fù)載/端口下行Vbus總線提供電壓的集線器86局部電壓供給集線器控制器調(diào)節(jié)器上行Vbus,可接1單位負(fù)載
9、(max)下行數(shù)據(jù)口上行數(shù)據(jù)口下行Vbus不可移動(dòng)設(shè)備調(diào)節(jié)器電流限制電流限制復(fù)合的自己電壓集線器87從總線獲得電壓的高電壓設(shè)備:如圖所示,該種設(shè)備上的所需電壓均來(lái)自Vbus。在電壓升高時(shí),它們至多只能接一個(gè)單位負(fù)載(要求在4.4V以上能正常工作),但當(dāng)初始設(shè)置后,可接五個(gè)單位負(fù)載(要求在4.75V以上能正常工作)??偩€提供的高電壓功能設(shè)備總線提供的高電壓功能設(shè)備 調(diào)節(jié)器 功能設(shè)備控制器 功能設(shè)備 上行數(shù)據(jù)口上行Vbus,可接5單位負(fù)載(max) 上行數(shù)據(jù)端口 功能設(shè)備上行Vbus,只接一個(gè)單位負(fù)載(max) 調(diào)節(jié)器總線提供的低電壓功能設(shè)備88上行Vbus,可接1個(gè)單位負(fù)載(max) 功能設(shè)備控
10、制器功能設(shè)備調(diào)節(jié)器局部電壓供給調(diào)節(jié)器 自給電壓功能設(shè)備自給電壓功能設(shè)備 上行數(shù)據(jù)端口 任何設(shè)備在任何時(shí)間都不允許向其上行端口的Vbus供電,只能向?qū)?yīng)上行端口取電; 在Vbus電源檢測(cè)OK前,device也不允許向USB數(shù)據(jù)線(D+/D-)的上拉電阻供電;在檢測(cè)到Vbus消失后10s內(nèi),停止向數(shù)據(jù)線(D+/D-)的上拉電阻供電; Device上電要確認(rèn)沒有向上行端口Vbus供電后才會(huì)接受復(fù)位信號(hào);899091929394 USB 體系簡(jiǎn)介 USB 數(shù)據(jù)流模型 USB 物理規(guī)范 USB 電氣規(guī)范USB 協(xié)議層規(guī)范 USB 設(shè)備架構(gòu); USB 主機(jī):硬件和軟件 USB HUB 規(guī)范95969798
11、99100101102103104105106中斷傳輸流程圖中斷傳輸流程圖107108USB2.0 協(xié)議 USB 體系簡(jiǎn)介 USB 數(shù)據(jù)流模型 USB 物理規(guī)范 USB 電氣規(guī)范 USB 協(xié)議層規(guī)范USB 設(shè)備架構(gòu) USB 主機(jī):硬件和軟件 USB HUB 規(guī)范109110111112113USB2.0 協(xié)議 USB 體系簡(jiǎn)介 USB 數(shù)據(jù)流模型 USB 物理規(guī)范 USB 電氣規(guī)范 USB 協(xié)議層規(guī)范 USB 設(shè)備架構(gòu); USB 主機(jī):硬件和軟件 USB HUB 規(guī)范114115USB2.0 協(xié)議 USB 體系簡(jiǎn)介 USB 數(shù)據(jù)流模型 USB 物理規(guī)范 USB 電氣規(guī)范 USB 協(xié)議層規(guī)范 USB 設(shè)備架構(gòu); USB 主機(jī):硬件和軟件USB HUB 規(guī)范116117118119120121122123HUB ControllerHUB Controller124125126127128ThanksThanksQ&AQ&
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