基于STM32F103的USB学习笔记1 - USB基础知识

USB的标准

目前USB的标准有USB1.0、USB1.1、USB2.0、USB3.0、USB3.1。

USB1.0：低速，1.5Mbps

USB1.1: 全速，12Mbps

USB2.0: 高速，480Mbps，USB 2.0中的“增强主机控制器接口”定义了一个与USB 1.1相兼容的架构。它可以用USB 2.0的驱动程序驱动USB 1.1设备。也就是说，所有支持USB 1.1的设备都可以直接在USB 2.0的接口上使用而不必担心兼容性问题

USB3.0: 超速，5Gbps，也有叫3.1 Gen1的，而USB3.1被称为3.1 Gen2

USB3.1: 超速+，10Gbps

USB的接口规范

USB的接口规范有Type A，Type B，Type C。

另外，还有Mini接口和Micro接口即Mini A/Mini B和Micro A/Micro B型。如果是USB3.0以上的版本，常见的Micro接口信号线不够，所以会看到这样的Micro口

USB协议和USB接口规范并不是一一对应的，比如Type-C广泛应用于USB3.0，但是也是可以用在USB2.0的。

USB的电气特性

USB1.x和USB2.0都只需要4根线（VBUS，D+/DP, D-/DM, GND）来实现USB通信。

VBUS和GND是电源线，VBUS是+5V的电源。D+和D-（也叫DP和DM）是数据线，组成一组差分信号线，所以USB是一个半双工的通信接口。对于应用者来说，并不需要太了解USB是如何具体实现电气上的功能的，可以把USB想象成一个更为高级、复杂的485接口。

USB设备的识别

一套完整的USB设备有USB主机，USB HUB（可选的），USB从机，这里只介绍从机，主机为电脑。USB主机通过D+上有没有上拉电阻判断是否为高速设备或全速设备，而D-上有上拉电则阻判断为低速设备。

当USB主机检测到D+或D-上从低电平转为高电平，USB主机会开始读取USB从机的描述符信息，这个过程称为枚举过程。USB主机通过枚举过程得知USB从机是什么类型的设备，如何进行通信等。枚举是一个非常重要的过程，枚举成功了基本上USB通信就算完成一大半。

USB的描述符

描述符是一组和USB主设备约定好格式和意义的数据（USB驱动可以约定这些含义）。下图是USB2.0规范中规定的8种描述符。

描述符随具体的设备不同而不同。