课题名称:USB总线 学习目的:理解USB总线及其接口原理 学习重点:USB接口工作原理

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1 课题名称:USB总线 学习目的:理解USB总线及其接口原理 学习重点:USB接口工作原理 学习难点:理解USB总线原理及其USB接口的工作原理 主讲人:尹小娟

2 五、USB总线 USB概况 主机与外设的通用接口，可用于不同的设备 串行、打包传送 两个版本： 设备连线最长5米 即插即用
2根数据线＋电源＋地线 两个版本： 1.1（12Mb/s），2.0（480Mb/s） 设备连线最长5米 即插即用 必须要有USB主机存在，设备不能独立工作

3 USB总线的优点 易于使用 即插即用，可热插拔； 具级联方式，并可智能识别链上外围设备的插拔； 提供电源 节省硬件资源 易于连接
WindowsNT/2000/XP/2003下不需安装驱动程序 具级联方式，并可智能识别链上外围设备的插拔； 提供电源 5V，500mA 节省硬件资源 IRQ、I/O地址 易于连接 主板上提供2－6个USB接口，通过集线器最多可支持127个外设 4芯电缆（＋D、-D、+5V、GND）

4 USB总线的优点 传送速率可满足大多数外设要求 可靠性高 低成本 低功耗 1.5MB/s，12MB/s，480MB/s（2.0）
能进行错误校验和控制，且由硬件实现 低成本 主板已集成USB接口 设备端的USB接口控制芯片很便宜 低功耗 不工作时能够自动进入休眠状态，并能自动恢复

5 USB设备及拓扑结构 USB设备 集线器 扩展接口数量 功能部件 即USB设备 复合部件 拓扑结构 星形（树形）、级连

6 USB接口工作原理 USB设备 分为集线器和功能设备 集线器：1个上连端口和若干个下连端口 功能设备：可以从USB总线上收发数据的设备
为下行设备分配电源 分离高速数据流和低速数据流 功能设备：可以从USB总线上收发数据的设备 包含自己的各种配置信息，以供USB主机查询 不能主动发起通信 功能：监视与自己的通信、对主机的请求进行响应、错误检查、管理电源（没有总线活动（3ms）时进入挂起状态）

7 USB接口工作原理 USB通信模型 主机 设备 消息 客户 功能模块 数据包 USB主机 USB设备 位流 USB接口 USB接口

8 USB接口工作原理 USB主机的软件和硬件 客户软件 USB主机软件 USB驱动程序 （USBD） USB主机 主机
主控制器驱动程序（HCD） USB接口

9 USB接口工作原理 USB数据包格式（主要的） PID USB地址(7位) 端点号 CRC 标识包 C3H：偶数包 4BH：奇数包 数据包
数据(1-1023字节) CRC D2H：ACK 5AH：NAK 应答 PID PID: 包的类型编号

10 课程小结:在微机原理这本书里我们主要学的都是各种总线及其接口原理.
我们今天所讲的这个USB总线,USB接口对于我们来说并不陌生,我们经常通过USB接口把电脑中的东西传输到MP3,或者是U盘中去 或者我们还会把射像头之类的接头插到USB接口中来进行射像. 今天我们学习到了它的原理,这对我们更好的理解我们所用的东西起了很大的帮助!