USB全稱:Universal Serial Bus
1、USB速度:
USB1.0 :1.5Mbits/s
USB1.1 :12Mbits/s
USB2.0 Full Speed:12Mbits/s,實際上就是USB1.1改名
USB2.0 High-Speed :480Mbits/s
單片機常用的是USB2.0全速類型,高速的也有比較少,畢竟單片機的速率不是很快。以上速率隻是理論值,傳輸1bit的速率确實是以上速率,但是USB總線有空閑時間,以及協議字節開銷,并非隻傳輸有效數據,因此實際速率遠遠達不到理論值。
2、USB輸出電流:
USB2.0: 500mA
USB3.0: 900mA
有人說以上輸出電流能力都是老黃曆了,說現在的USB接口輸出電流能力都比較大了,但是如果要做到非常好的兼容性,一定要按照規範設計。
3、Pin定義
管腳編号 |
顔色 |
定義 |
Pin1 |
紅色 |
VBUS(5V) |
Pin2 |
白色 |
D- |
Pin3 |
綠色 |
D |
Pin4 |
黑色 |
GND |
4、低速、全速、高速的區别
低速設備上拉電阻在D-上,主機通過監聽兩個數據線的狀态識别不同類型的設備,上拉電壓源3.0-3.6V,如下圖:
全速設備上拉電阻在D 上,上拉電壓源3.0-3.6V,如下圖:
高速設備也是在D 上,使用全速模式協商後切換為高速模式。
5、低速/全速信号電平
6、低速/全速直流電氣參數
7、USB數據編碼
USB采用NRZI編碼,NRZI編碼格式原理是:翻轉為0,保持為1,如下圖:
注:J狀态和K狀态已在上面表格中羅列出。
另外,為了保證足夠的NRZI編碼轉換,長時間的穩定電平會導緻同步問題,因此在USB通訊中使用填充技術,即,6個連續的1之後填充一個0,然後再編碼為NRZI格式。
8、USB校驗
USB有兩種校驗方式,如下:
令牌類數據包采用CRC5校驗方式,多項式如下:
數據類數據包采用CRC16校驗方式,多項式如下:
USB在協議層已經做了數據校驗,而且有錯誤重傳功能,跟UART通訊不一樣,UART傳輸需要額外的增加校驗方法保證數據正确性。
9、USB布線
USB走線按照90歐姆阻抗控制,嚴格按照差分線走線。
私信“ USB2.0 ”,獲取完整《USB2.0規範》
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