义乌最好的电商培训学校_长沙seo霜天_国外搜索引擎网站_网站seo优化培训

一、USB系统硬件框架和软件框架

1. UBS设备使用示例

我们把USB设备比如Android手机接到PC端，此时会发现：

• 右下角弹出"发现android phone"
• 跳出一个对话框，提示你安装驱动程序

从这里我们可以引申出几个问题：

1. USB设备插到电脑上去，接触到的对方设备是什么？

   答：是USB控制器，是USB控制器内嵌的root hub

2. 既然还没有"驱动程序"，为何能知道是"android phone"

   答：windows里已经有了USB的总线驱动程序，接入USB设备后，是"总线驱动程序"知道你是"android phone"，提示你安装的是"设备驱动程序"。

   USB总线驱动程序负责：识别USB设备, 给USB设备找到对应的驱动程序

3. 为什么一接入USB设备，PC机就能发现它？

   答：PC的USB口内部，D-和D+接有15K的下拉电阻，未接USB设备时为低电平。

   USB设备的USB口内部，D-或D+接有1.5K的上拉电阻；它一接入PC，就会把PC端USB口的D-或D+拉高，从硬件的角度通知PC有新设备接入。

4. USB设备种类非常多，为什么一接入电脑，就能识别出来它的种类？

   答：PC和USB设备都得遵守一些规范。比如：USB设备接入电脑后，PC机会发出"你是什么"？USB设备就必须回答"我是xxx", 并且回答的格式是固定的。

   USB总线驱动程序会发出某些命令想获取设备信息(描述符)，USB设备必须返回"描述符"给PC。

5. PC机上接有非常多的USB设备，怎么分辨它们？

   答：每一个USB设备接入PC时，USB总线驱动程序都会给它分配一个编号。PC机想访问某个USB设备时，发出的命令都含有对应的编号(地址)。

6. USB设备刚接入PC时，还没有编号；那么PC怎么把"分配的编号"告诉它？

   答：新接入的USB设备的默认编号是0，在未分配新编号前，PC使用0编号和它通信。

2. 硬件框架

在USB系统中，有2个硬件概念：

• USB Host：它跟处理器相连，处理器通过USB Host跟各类USB设备通信。USB Host中集成有一个root hub。
• USB Device：这分为两类设备
  • Hub：用来扩展USB接口
  • Function：就是普通的USB设备，比如U盘、声卡等

3. 软件框架

APP可以通过USB设备驱动程序访问USB设备，也可以绕过USB设备驱动，直接通过USB控制器驱动访问USB设备。

二、USB电气信号

1. 学习的起点

USB 2.0协议支持3种速率：低速(Low Speed，1.5Mbps)、全速(Full Speed, 12Mbps)、高速(High Speed, 480Mbps)。

USB Hub、USB设备，也分为低速、全速、高速三种类型。一个USB设备，可能兼容低速、全速，可能兼容全速、高速，但是不会同时兼容低速、高速。

1.1 USB设备状态切换图

1.2 硬件线路

下图是兼容高速模式的USB收发器电路图：

USB连接涉及Hub Port和USB设备，硬件连接如下：

2. 电子信号

USB连接线有4条：5V、D+、D-、GND。数据线D+、D-，只能表示4种状态。USB协议中，很巧妙地使用这两条线路实现了空闲(Idle)、开始(SOP)、传输数据(Data)、结束(EOP)等功能。

2.1 低速/全速信号电平

2.2 高速信号电平

点击USB 系统框架和电气信号分析——古月居