USB2.0技术规范(中文）.pdf

### USB2.0技术规范关键知识点解析 #### 1. 背景与起源 - **计算机通信的需求**：随着计算机技术的发展，计算机与电话之间的连接成为了一个重要的应用场景。为了实现这种连接，需要一个既广泛又经济的网络，而USB（通用串行总线）正是为此目的而设计。 - **提高易用性**：传统的PC接口存在一定的局限性，比如不易于改装、缺乏即插即用功能等。USB旨在解决这些问题，通过提供用户友好的接口和软硬件机制，大大减少了系统冲突，并提高了设备的兼容性和易用性。 - **端口扩展需求**：随着更多外围设备的出现，传统接口的端口数量限制成为了瓶颈。USB作为一种低成本、双向的中低速总线，能够有效地解决这一问题，支持更多类型的设备接入。 #### 2. USB2.0规范的目标 - **规范制定**：USB2.0规范详细规定了USB总线的特点、协议内容、事务种类、总线管理和接口编程的设计等方面，为制造商提供了统一的标准。 - **开放性**：该规范鼓励不同制造商的产品在一个开放的体系下广泛使用，从而推动了系统的创新和发展。 - **适用对象**：此规范主要适用于外围设备开发商、系统生产商以及操作系统/BIOS/设备驱动程序的开发者等。它不仅为制造商提供了技术指导，也为用户提供了更好的产品体验。 #### 3. USB2.0的主要特点 - **设计目标**： - **易于扩展**：支持连接多个外围设备，极大地扩展了计算机的功能。 - **成本效益**：USB2.0设计为一种低成本的解决方案，使得更多的用户能够负担得起这些新技术。 - **高速数据传输**：支持最高达12Mbps的数据传输速度，足以满足大多数外围设备的需求。 - **实时数据支持**：特别适用于音频和视频等实时数据传输，确保了高质量的用户体验。 - **协议灵活性**：结合了同步和异步数据传输方式，适应了不同类型的数据传输需求。 - **广泛兼容性**：兼容多种设备和技术，提高了系统的互操作性。 - **使用分类**： - **低速交互设备**（10-20kb/s）：如键盘、鼠标等，具有低价格、热插拔和易用性的特点。 - **中速设备**（500kb/s-10Mb/s）：适用于电话、音频和压缩视频等，具备低价格、易用性和动态插拔等优势。 - **高速设备**（25-500Mb/s）：如音频设备和磁盘存储，具有高带宽、低延迟和易用性的特性。 - **特色**： - **终端用户友好**：提供统一的接缆和连接头模型，支持自我检测外设和自动设备驱动安装。 - **广泛的应用性**：支持多种类型的设备，从低速到高速的数据传输速率均可覆盖，同一线路同时支持同步和异步传输。 - **灵活性**：支持不同大小的数据包传输，允许设备缓冲区大小的自定义配置。 - **同步传输**：为电话系统和音频应用提供了确定的带宽和低延迟。 #### 4. 结构概述 - **章节结构**：本书分为两大部分，第一部分（第一章至第四章）为概览介绍，第二部分（第五章至第十章）提供了USB的所有具体技术细节。 - **针对不同读者群体**：例如，外围设备制造商应关注第四章至第十章；主机控制器应用主要参考第四章至第七章和第九十章；USB设备驱动程序开发者主要参考第四、七、九章。 - **补充资料**：《Universal Serial Bus Device Class Specification》作为本书的补充材料，提供了更多关于特定设备类别的详细信息。 USB2.0技术规范不仅解决了传统接口存在的诸多问题，还为用户提供了一种成本效益高、易于使用且功能强大的连接解决方案。随着技术的不断进步，USB2.0已经成为现代计算机和消费电子设备中不可或缺的一部分。