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USB入门系列之三 —— USB的电气特性
 
文章编号:
081126105912
文章分类: 接口技术 USB
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关 键 词: 入门,基础,电气特性
文章来源:
EDN China(作者:computeroo)
摘 要:
标准的USB使用4根线:5V电源线(Vbus),差分数据线负(D-),差分数据线正(D+),地(Gnd)。在USB OTG中,又增加了一种mini接口,使用的是5根线...

   标准的USB使用4根线:5V电源线(Vbus),差分数据线负(D-),差分数据线正(D+),地(Gnd)。在USB OTG中,又增加了一种mini接口,使用的是5根线,比标准的USB多了一根身份识别(ID)线。USB使用的是差分传输模式,有两根数据线,分别是D+和D-。在USB的低速和全速模式中,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。关于具体的高低电平门限值,请参看USB协议。为了防止出现长时间的0或者1(这样不利于时钟信号的提取),在发送数据前要经过位填充处理。然后再将数据串行化,发送到数据线上,由两根数据线的差分值来表示0或者1。而在接收端,则刚好是相反的过程。接收端采样数据线,将数据并行化,并同时去掉未填充,然后解析数据。通常,我们使用现成的USB芯片,像位填充,串行化这些芯片内部的硬件已经帮我们做好了,因此通常我们并不用关心这些细节。在设备接收数据时,芯片的串行接口引擎(SIE)会接收属于自己地址的数据,并根据相应的端口号,放到相应的缓冲区内,并返回ACK给主机进行确认,然后产生中断请求,通知我们的程序,已经收到数据包了。在我们还未处理完缓冲区的数据之前,如果再收到对该端点的输出请求,USB芯片将会使用NAK返回,告诉主机端点现在忙,主机检测到NAK后,过段时间会重试输出数据,直到超时为止;发送数据时,用户将数据写入USB芯片的缓冲区,并通知USB芯片缓冲区内数据可用,然后USB芯片检测到主机请求对应的端点输入时,它就会将数据返回,数据发送完毕并收到主机的ACK确认之后,产生中断请求通知应用程序数据已经发送完毕。如果USB芯片已经收到了输入请求,但是用户程序还未填充好缓冲区,它也会用NAK返回,告诉主机数据还未准备好。主机收到NAK后,过段时间会重试,直到超时为止。
    在USB协议中规定,设备在未配置之前,可以从Vbus上最多获取100mA的电流;在配置之后,最多可从Vbus上获取500mA的电流。Vbus是5V的电压,具体的参数请参看USB协议。

(来自USB小组专区:http://group.ednchina.com/93/
                       By computer00 @ 2007-08-17)

温馨提示:

  百合电子工作室有一个关于USB开发方面的开源项目-Easy USB 51 Programer,整个开发过程写得非常详细,不防参考一下,您还可以进入她的论坛参与此项目的讨论。

 
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