一、USB的概念
1、USB
通用序列匯流排，英文名：universal serial bus
2、usb傳輸速率;
USB1.0 1.5Mbps(192KB/s) 低速(Low-Speed) 500mA 1996年1月
USB1.1 12Mbps(1.5MB/s) 全速(Full-Speed) 500mA 1998年9月
USB2.0 480Mbps(60MB/s) 高速(High-Speed) 500mA 2000年4月
USB3.0 5-10Gbps(640MB/s) 超速(Super-Speed) 900mA 2008年11月
3、計算機系統三大組成;
中央處理器CPU
儲存器memory
輸入輸出裝置
4、計算機系統由原來以“CPU中心”過度到”匯流排中心“
5、USB協議的優點：
易用性 : 使最終的計算機使用者能夠簡單方便地使用。
穩定性 : 能消除系統資源的衝突 , 並能維持作業系統的穩定。
相容性 : 能夠支援傳統的硬體和軟體。
擴充套件性 : 能夠為自身的進一步發展留有空間。
完備性 : 能夠儘可能多地支援各種 PC 外設功能。
網路性 : 能夠建立比較龐大的系統拓撲結構。
低功耗 : 降低 PC 能量的消耗。
6、USB關鍵字
( 1) 握手應答包( Acknowledge Packet , 簡寫為 ACK)。 用於 USB 主機與裝置之間資料傳輸時 , 指示應答的握手訊號。
(2 ) 緩衝區( Buffer) 。 計算機或者是嵌入式系統中 , 用於暫時儲存不能及時或大量傳送的資料的記憶體單元。
(3 ) 批量傳輸( Bulk Tran sfer )。 USB 的 4 種傳輸類 型之一。 用 於對時間沒有特殊要求 ,但總量很大的資料的傳輸。
(4 ) 匯流排列舉( Bus Enumeration)。 USB 主機對於 USB 裝置的檢測和配置。
(5 ) 控制傳輸( Control Transfer) 。 USB 的 4 種傳輸型別之一。 主要用於主機與裝置之間配置、命令及狀態等資料的傳輸。
(6 ) 裝置( Device)。 這是一個非常重要的概念 , 是指能夠實現某種 USB 功能的邏輯或物理實體。 USB 協議將裝置分為3個層次 :
從最低的層次來講 , 裝置指的就是單個的元件 , 比如一個 Flash 儲存裝置 ;
從更高一層次來講 , 裝置是能夠實現某種特定功能的硬體 的集合體 , 比如 USB 的介面裝置 ;
最高層次上的 USB 裝置 , 是指其所能夠實現的功能。
在文中沒有特殊提到時 , 裝置指的就 是一個 USB 集線 器或者 是一 種 USB 的功 能。 比如優盤就是一個 USB 裝置 , 因為它能實現 USB 的 Mass Storage 的功能。
(7 ) 端點( Endpoint , 簡寫為 EP )。 又一個重要的概念。 從物理機制來說 , 端點可以是嵌入式系統或 PC 上的一個數據緩衝區 , 用來存放和傳送 USB 的各種資料; 從邏輯上來說 , 端點可以視為資料的收發器 , 可以按照定義的傳輸方式來交換資料。每個端點都有惟一確定的地址, 即端點號。 每個端點根據相關硬體晶片的 不同設定成不同的傳輸特性, 比如輸入/ 輸出端點、配置端點及批量傳輸端點等。
(8 ) 域( Field)。 USB 協議中規定的組成包的單元。
(9 ) 幀( Frame)。 這是一個時間概念 , 指的是從一個 SOF 令牌開始到下一個 SOF 傳送 之間的時間 , 其中包含了一系列的資料傳送。
(10) 功能( Function) 。 通過 USB 實現的某種作用或任務。 比 如 USB 的數碼相機等 , 它同時也是一個 USB 的裝置 , 起到了傳輸照片資料等的功能。
(11) 人機互動裝置( Human Interface Device, 簡寫 為 HID)。 U SB 協議規定的裝置類之一。 常見的 USB 滑鼠、鍵盤等裝置均屬於HID。Windows 等作業系統對於 HID 有很好的支援, 提供了完整的驅動程式。 HID的PC級開發因此僅需針對應用級使用者程式。
(12) 主機( Host)。 是整個 USB 體系的核心。 它包括主機介面控制器硬體和驅動程式2個層次。
(13) 集線器( Hub )。 提供 USB 裝置到主機的連線點。 能夠為相應的 USB 裝置提供電源, 並在一定程度上檢測和管理連線的 USB 裝置。
(14) 同步傳輸( Isochronous Transfer )。 4 種 USB 傳輸型別之一。 適用於對時間有嚴格要求的資料的傳輸 , 比如音訊資料的傳輸。 USB 匯流排能夠保證為同步傳輸提供固定的頻寬,並有可能因此佔用批量傳輸等的頻寬 , 而優先滿足同步傳輸的需要。
(15) 最低有效位( Least Significant Bit , 簡寫為 LSB)。
(16) 微控制器( Micro Controller U nit , 簡寫為 MCU)。 國內俗稱微控制器。
(17) 最高有效位( Most Significant Bit , 簡寫為 MSB)。
(18) 移動式 USB( USB On The Go, 簡寫為 OTG)。 基於 USB 協議 2.0 的補充版本,用於解決 USB 點對點通訊的瓶頸。 OTG 既具有 USB 主機的功能 , 又具有 USB 裝置的功能 ,並且能夠自由地在這兩種角色中進行切換。
(19) 包( Packet)。 USB 協議中規定的有一定格式的資料組合。 典型的一個包中 , 包含了該包的資訊、傳輸的資料和校驗糾錯信 息等 3 部分。 可以說 , 包是 USB 資料傳輸的最基本單位。
(20) 個人計算機( Personal Computer , 簡寫為 PC)。
(21) 包標誌域( Packet Identified Field, 簡寫為 PID)。 用於表明包的型別和格式的域。
(22) 即插即用( Play and Plug, 簡寫為 PnP ) 。 基於 PC 的一項技術 , 用於管 理 I/ O 地址、記憶體地址和 IRQ 等在內的主機資源 , 使得外部裝置能夠使用的 PC 中沒有衝突的某項資源。
(23) 埠( Port )。 USB 裝置的接入點 , 一般由集線器或 USB 主機的根集線器提供。
( 24 ) 事 務 ( Transaction )。 USB 中 基 於 一 個 端 點 的 數 據 發 送 與 接 收 的 行 為。 注 意 與Tran sfer 的區別。
(25) 傳輸( Transfer) 。 USB 的各種資料傳送的總的格 式。包 括 4 種傳輸型別。 傳輸由1 筆或多筆事務組成。
(26) 嵌入式 USB 主機 ( Embedded USB Host )。 隨著 對 USB 點對點方案的發展, 出現“嵌入式 USB 主機”的解決方案的需求 , 這也是一個新的提法和名稱。 指的是在嵌入式系統 中實現 USB 主 機的 功能 , 從功 能上來說 , 它應 該完 全具 備 和 PC 上一 樣的所有 USB 主機的功能 , 但是 , 從實現的角度來講 , 由於與PC有很 大的 不同 , 因此 , 凡 是書 中敘 述有 關 如此內容的時候 , 均會嚴格標註“嵌入式 USB 主機”。
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