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USB基础知识
电子禅石 | 2019-08-12 14:12:33    阅读:338   发布文章
USB基础知识

Q: USB是什么?

A: USB是通用串行总线(Universal Serial Bus)的缩写。

 

Q: USB的优点有哪些?

A: ① 支持热插拔:(hot-plugging或Hot Swap)即带电插拔。

    ② 即插即用(PnP,即Plug and Play),也是USB设计的初衷之一。

    ③ 传输速度快。

    ④ 标准统一。

    ⑤ 携带方便。

    ⑥ 支持设备种类多。

    ⑦ 其他

 

Q: USB的缺点有哪些?

A: ① 传输距离短。

    ② 开发难度大。

    ③ 其他

 

Q: USB的官方网站是什么?

A: http://www.usb.org/home

 

Q: USB集线器是什么?

A: USB集线器是USB Hub,它能够扩展USB接口,但扩展的USB接口共用一个带宽(如下图所示)。故若多个设备均需要较大带宽时,建议连接到不同主控制器的根集线器上,以免带宽不足。

 

Q: USB是一种主从结构的系统,主机叫做Host,从机叫做Device(即设备),那么数据交换有什么要求?

A: USB的数据交换只能发生在主机和设备之间,主机与主机、设备与设备之间不能直接交互或数据交换。并且所有的数据传输都是由主机发起的,而设备只能被动的应答主机。USB OTG允许设备可以通过ID线进行主从机切换,但依然保持“主机<--->从机”的关系。

 

Q: USB使用的是差分传输模式,那么采用电压传输还是电流传输呢?

A: USB低速和全速采用电压传输模式,而USB高速采用电流传输模式。

说明:不是很理解,望高手解答,谢谢!

 

Q: USB2.0支持的传输速度?

A: ① 低速模式:1.5Mb/s

    ② 全速模式:12Mb/s

    ③ 高速模式:480Mb/s

 

Q: USB的编码方式及发送方式?

A: USB使用NRZI编码方式:当数据为0时,电平翻转;数据为1时,电平不翻转;为了避免出现长时间电平不变化(这样不利于时钟信号的提取),在发送数据前经过位填充(bit stuffing)处理(即当遇到连续6个1时,就强制插入一个数据0)。经过位填充后的数据由串行接口引擎(SIE)将数据串行化和NRZI编码后,发送到USB差分数据线上。接收端的处理与发送端刚好相反,接收端采样数据线,由SIE将数据并行化(反串行化)、去掉位填充(反位填充),恢复出原来的数据。通常我们使用的USB芯片内部的硬件已帮我们完成这一过程。

 

Q: Device 可从Host的 VBUS 获得多大的电流。

A: USB2.0协议规定,Device在未配置之前,最多可从VBUS获得100mA电流;在配置之后最多可获得500mA电流。

说明:有些设备的USB VBUS与主板上的5V电源直接相连,即可提供很大的电流。

 

Q: USB线缆的要求?

A: 低速模式可以不使用屏蔽电缆和双绞电缆,而全速和高速模式下需要使用带屏蔽的双绞电缆。USB协议规定,USB低速电缆长度不得超过3m,全速电缆长度不得超过5m。

 

Q: 如何通过信号线的颜色区分USB的信号(VBUS、GND、D+、D-)?

A: USB标准规定了信号线的颜色,即VBUS为红色,D-为白色,D+为绿色,GND为黑色。

提示:很多线缆并未遵循该标准设计。

 

Q: USB的接口定义?

A: 如下图所示。

 

 


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