usb 电气特性

usb 电气特性

usb 的连线

在usb 3.0 之前都有插拔方向的
usb 电气特性_第1张图片

只有一边有接触点

usb 电气特性_第2张图片

标准usb连线使用4芯电缆: 5v电源线(VBus)、差分数据线负(D-)差分数据线正(D+)及地线(GND)主要传输数据就是中间二个 D+ 和D-

usb的数据传输

  1. usb2.0 支持3钟传输速度: 低速(1.5Mbps)、全速(12Mbps) 高速(480Mbps)三种模式

  2. usb低速和全速模式中采用的是电压传输模式, 而在高速模式下, 则是电流传输模式

  3. usb 实际传输速率比理论值要低, 因为由很多协议开销, 例如同步、令牌、校验、位填充和包间隙(包与包之间由间隔)

    位填充: 因为是差分信号, 高低电平, 如果长时间都是同一个电平 他会影响判干扰

  4. usb使用的是NRZI (非归零反相编码)编码方式。具体的数据传输任务由usb控制器实现用户不必关心

    例子: 如果6个(不一定是6个)全是一, 会强制插入一个0, 如果全是0 , 也会强制插入一个1, 这个位需要过滤掉, 发送方有插入, 接收方就有反解析, 这也是一个传输速度的开销

usb的插拔检测机制

  1. 在usb 集线器的每个下游端口D+ 和D- 上, 都分别接有一个15k左右的下拉电阻

  2. 对于usb设备来说, 正好接有一个1.5k 左右的上接电阻:

    低速设备, 接在端口D-上

    全速和高速设备,接在端口的D+ 上
    usb 电气特性_第3张图片

上图右边的为高速usb从机设备

当二个设备没有连接的时候, USB主控芯片的固件会将D+和D-信号线拉低,以确保没有电流流过USB总线上的任何信号线。

当二个设备连接到一起的时候 ,设备会被要求按照一定的USB通信协议进行通信。此时,主控芯片的固件会检测到设备的插入,并将D+信号线拉高电平,以通知主机检测到新的USB设备

信。此时,主控芯片的固件会检测到设备的插入,并将D+信号线拉高电平,以通知主机检测到新的USB设备

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