力科USB协议分析仪

USB 技术概述：

USB 或通用串行总线是一种连接标准，它使计算机外围设备和消费类电子产品能够连接到计算机，而无需重新配置系统或打开计算机盒以安装接口卡。USB 1.0 规范于 1996 年 1 月推出。原始 USB 1.0 规范的数据传输速率为 12 Mbit/s 第一个广泛使用的 USB 版本是 1.1，于 1998 年 9 月发布。它为高速设备（如磁盘驱动器）提供了 12 Mbps 的数据速率，为低带宽设备（如操纵杆）提供了较低的 1.5 Mbps 速率。USB 2.0 规范于 2000 年 4 月发布，并于 2001 年底获得 USB-IF 批准，以开发更高的数据传输速率，结果该规范达到 480 Mbit/s

如今，USB 提供了快速、双向、低成本的串行接口，可轻松连接到 PC。USB 操作的一个标志是主机能够在设备连接时自动识别设备并安装相应的驱动程序。USB 具有与以前设备向后兼容和热"插电能力"等功能，已成为各种消费类和 PC 外围设备的实际标准接口。USB 标准允许多达 127 台设备连接到主机系统。USB 表示与 2.0 规范兼容的设备之间的低、全、高速连接。大多数全速设备包括低带宽鼠标、键盘、打印机和操纵手柄。随着消费类电子产品市场（包括媒体播放器、数码相机、外部存储和智能手机）的迅速发展，高速 USB 的使用已经爆炸式增长。

超高速 USB 是 5 GHz 频率运行的链路的指定器，与 USB 3.0 规范兼容。超高速 USB 为使用较大文件或需要更高带宽的应用提供高性能连接拓扑。超高速 USB 与 USB 2.0 向后兼容，为最终用户带来无缝过渡过程。超高速 USB 为数字成像和媒体设备供应商提供了一个极具吸引力的机会，让他们将设计迁移到高性能的 USB 3.0 接口。

NEC/Renesas 是第一家为 USB 3.0（2009 年 5 月 18 日）引入主机控制器的芯片供应商。第一个主板，USB 3.0端口从澳大利亚和千兆字节跟进在2009年底。2010 年上半年，随着供应商匆忙使用 USB 3.0 的 5Gbps 信令速度交付解决方案，数十台超高速设备开始发货。预计在 2010 年末大规模采用高带宽应用。

USB 架构：

USB 最初是作为外围互连的主机引入的，目的是将大部分智能放在主机端。OTG 规范为设备添加了可选的对等功能，但迄今为止采用有限。因此，绝大多数 USB 设备通常分为两类：

●  主机

●  个人电脑、Mac 和笔记本电脑

●   外设

●   所有设计用于连接到主机的设备（示例）

主机控制器（加上软件）的作用是为所有应用软件提供 IO 系统的统一视图。特别是对于 USB IO 子系统，主机管理外围设备的动态连接和分离。它自动执行设备初始化的枚举阶段，包括与外围设备通信，以发现它应该加载的设备驱动程序（如果尚未加载）的标识。它还提供设备描述符信息，驱动程序可以使用启用设备上的特定功能。外围设备向主机系统添加功能，或者可能是独立的嵌入式操作。当作为 USB 设备运行时，外围设备的行为是遵循定义协议的从机。它们必须对从主机发送的请求做出反应。PC 软件在无需用户交互的情况下管理设备电源，从而将整体功耗降至最低，这在很大程度上是 PC 软件的作用。USB 3.0 规范重新定义了电源管理，以在硬件级别进行多种电源状态，旨在降低 IO 系统的功耗。