USB物理层

       USB总线接口具有向外提供电源的能力，并且是5V的电压，非常的适合TTL信号系统。使用这个电源可以再一定程度上为设备供电，减少了USB电源设计，简化了USB系统结构。USB 电缆有四根导线：电源线（红色Vbus）、地线（黑色GND）、D+（绿色）和D -（白色）。

                    

     D+和D - 导线是差分对，D+和D-是差分输入线，它使用的是3.3V的电压，而电源线和地线可向设备提供5V电压，对于高输出功率USB端口其最大输出电流为500MA，低输出功率为100mA。当然USB设备可以采用总线 供电，也可以采用自供电。连接某一设备后，主控制器将通过一个称为“枚举”的过程查询该设备，枚举过程允许主控制器了解所连接的设备、设备执行的 数据传输类型、消耗的功率以及其他参数。USB系统中含有一个完善的电源管理子系统，管理ＵSB设备的挂起、恢复等，实现系统电源的合理使用和有效分配。

USB提供了两种数据传输率：一种是12Mb的高速(full speed)模式，另一种是1.5Mb的低速模式。

                   

     这两种模式可以同时存在于一个USB系统中，而引入低速模式主要是为了降低要求不高的设备的成本，比如鼠标键盘等等。USB信号线在高速模式下必须使用带有屏蔽的双绞线，而且最长不能超过5m；而在低速模式时中可以使用不带屏蔽或不是双绞的线，但最长不能超过3m，这主要是由于信号衰减的限制。为了提供信号电压保证，以及与终端负载相匹配，在电缆的每一端都使用了不平衡的终端负载，这种终端负载也保证了能够检测外设与端口的连接或分离，并且可以区分高速与低速设备。

     所有的设备都有上行的接口，上行和下行的接头是不能互换的，这保证了不会有非法的连接出现。插头与插座有两个系列，分别为A和B，系列A用于基本固定的外围设备，而系列B用于经常拔插的设备，这两个系列是不能互换的。

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