1、USB
通用串行总线，英文名：universal serial bus
2、usb传输速率;
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、计算机系统三大组成;
中央处理器CPU
存储器memory
输入输出设备
4、计算机系统由原来以“CPU中心”过度到”总线中心“
5、USB协议的优点：
易用性 : 使最终的计算机用户能够简单方便地使用。
稳定性 : 能消除系统资源的冲突 , 并能维持操作系统的稳定。
兼容性 : 能够支持传统的硬件和软件。
扩展性 : 能够为自身的进一步发展留有空间。
完备性 : 能够尽可能多地支持各种 PC 外设功能。
网络性 : 能够建立比较庞大的系统拓扑结构。
低功耗 : 降低 PC 能量的消耗。
6、USB关键字
( 1) 握手应答包( Acknowledge Packet , 简写为 ACK)。 用于 USB 主机与设备之间数据传输时 , 指示应答的握手信号。
(2 ) 缓冲区( Buffer) 。 计算机或者是嵌入式系统中 , 用于暂时存储不能及时或大量传送的数据的内存单元。
(3 ) 批量传输( Bulk Tran sfer )。 USB 的 4 种传输类 型之一。 用 于对时间没有特殊要求 ,但总量很大的数据的传输。
(4 ) 总线枚举( Bus Enumeration)。 USB 主机对于 USB 设备的检测和配置。
(5 ) 控制传输( Control Transfer) 。 USB 的 4 种传输类型之一。 主要用于主机与设备之间配置、命令及状态等数据的传输。
(6 ) 设备( Device)。 这是一个非常重要的概念 , 是指能够实现某种 USB 功能的逻辑或物理实体。 USB 协议将设备分为3个层次 :
从最低的层次来讲 , 设备指的就是单个的元件 , 比如一个 Flash 存储设备 ;
从更高一层次来讲 , 设备是能够实现某种特定功能的硬件 的集合体 , 比如 USB 的接口设备 ;
最高层次上的 USB 设备 , 是指其所能够实现的功能。
在文中没有特殊提到时 , 设备指的就 是一个 USB 集线 器或者 是一 种 USB 的功 能。 比如优盘就是一个 USB 设备 , 因为它能实现 USB 的 Mass Storage 的功能。
(7 ) 端点( Endpoint , 简写为 EP )。 又一个重要的概念。 从物理机制来说 , 端点可以是嵌入式系统或 PC 上的一个数据缓冲区 , 用来存放和发送 USB 的各种数据; 从逻辑上来说 , 端点可以视为数据的收发器 , 可以按照定义的传输方式来交换数据。每个端点都有惟一确定的地址, 即端点号。 每个端点根据相关硬件芯片的 不同设置成不同的传输特性, 比如输入/ 输出端点、配置端点及批量传输端点等。
(8 ) 域( Field)。 USB 协议中规定的组成包的单元。
(9 ) 帧( Frame)。 这是一个时间概念 , 指的是从一个 SOF 令牌开始到下一个 SOF 发送 之间的时间 , 其中包含了一系列的数据传送。
(10) 功能( Function) 。 通过 USB 实现的某种作用或任务。 比 如 USB 的数码相机等 , 它同时也是一个 USB 的设备 , 起到了传输照片数据等的功能。
(11) 人机交互设备( Human Interface Device, 简写 为 HID)。 U SB 协议规定的设备类之一。 常见的 USB 鼠标、键盘等设备均属于HID。Windows 等操作系统对于 HID 有很好的支持, 提供了完整的驱动程序。 HID的PC级开发因此仅需针对应用级用户程序。
(12) 主机( Host)。 是整个 USB 体系的核心。 它包括主机接口控制器硬件和驱动程序2个层次。
(13) 集线器( Hub )。 提供 USB 设备到主机的连接点。 能够为相应的 USB 设备提供电源, 并在一定程度上检测和管理连接的 USB 设备。
(14) 同步传输( Isochronous Transfer )。 4 种 USB 传输类型之一。 适用于对时间有严格要求的数据的传输 , 比如音频数据的传输。 USB 总线能够保证为同步传输提供固定的带宽,并有可能因此占用批量传输等的带宽 , 而优先满足同步传输的需要。
(15) 最低有效位( Least Significant Bit , 简写为 LSB)。
(16) 微控制器( Micro Controller U nit , 简写为 MCU)。 国内俗称单片机。
(17) 最高有效位( Most Significant Bit , 简写为 MSB)。
(18) 移动式 USB( USB On The Go, 简写为 OTG)。 基于 USB 协议 2.0 的补充版本,用于解决 USB 点对点通信的瓶颈。 OTG 既具有 USB 主机的功能 , 又具有 USB 设备的功能 ,并且能够自由地在这两种角色中进行切换。
(19) 包( Packet)。 USB 协议中规定的有一定格式的数据组合。 典型的一个包中 , 包含了该包的信息、传输的数据和校验纠错信 息等 3 部分。 可以说 , 包是 USB 数据传输的最基本单位。
(20) 个人计算机( Personal Computer , 简写为 PC)。
(21) 包标志域( Packet Identified Field, 简写为 PID)。 用于表明包的类型和格式的域。
(22) 即插即用( Play and Plug, 简写为 PnP ) 。 基于 PC 的一项技术 , 用于管 理 I/ O 地址、内存地址和 IRQ 等在内的主机资源 , 使得外部设备能够使用的 PC 中没有冲突的某项资源。
(23) 端口( Port )。 USB 设备的接入点 , 一般由集线器或 USB 主机的根集线器提供。
( 24 ) 事 务 ( Transaction )。 USB 中 基 于 一 个 端 点 的 数 据 发 送 与 接 收 的 行 为。 注 意 与Tran sfer 的区别。
(25) 传输( Transfer) 。 USB 的各种数据发送的总的格 式。包 括 4 种传输类型。 传输由1 笔或多笔事务组成。
(26) 嵌入式 USB 主机 ( Embedded USB Host )。 随着 对 USB 点对点方案的发展, 出现“嵌入式 USB 主机”的解决方案的需求 , 这也是一个新的提法和名称。 指的是在嵌入式系统 中实现 USB 主 机的 功能 , 从功 能上来说 , 它应 该完 全具 备 和 PC 上一 样的所有 USB 主机的功能 , 但是 , 从实现的角度来讲 , 由于与PC有很 大的 不同 , 因此 , 凡 是书 中叙 述有 关 如此内容的时候 , 均会严格标注“嵌入式 USB 主机”。
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