USB的底層結構
一個(gè)PC可以擁有一個(gè)或多個(gè)USB host控制器。一般有兩種類(lèi)型的控制器:UHCI(USBhost控制器接口),OHCI(開(kāi)放的host控制器接口)。Windows的USB類(lèi)驅動(dòng)程序對于每一種控制器類(lèi)型都由一種驅動(dòng)程序來(lái)支持。
USB的物理接口包括電氣特性和機械特性,USB通過(guò)一個(gè)四線(xiàn)電纜來(lái)傳輸信號與電源,如圖所示。
USB的電纜有4根線(xiàn),兩根傳送的是5V的電源,有一些直接和電源HUB相連的設備可以直接利用它來(lái)供電。另外的兩根是數據線(xiàn),數據線(xiàn)是單工的,在整個(gè)系統中的數據速率是一定的,要么是高速,要么是低速,沒(méi)有一個(gè)可以中間變速的設各來(lái)實(shí)現數據碼流的變速,在這一點(diǎn)上,USB和1394有明顯的差別。
其中D+和D一是一對差模的信號線(xiàn),而V泌和GND貝刂提供了5V的電源。它可以給一些設備(包括Hub)供電,當然要有一定的條件限制。USB提供了兩種數據傳輸率:一種是12Mb的高速(full speed)模式,另一種是1.5Mb的低速模式。這兩種模式可以同時(shí)存在于一個(gè)USB系統中,而引入低速模式主要是為了降低要求不高的設各的成本,比如鼠標、鍵盤(pán)等等。USB信號線(xiàn)在高速模式下必須使用帶有屏蔽的雙絞線(xiàn)而且最長(cháng)不能超過(guò)5m,而在低速模式時(shí)可以使用不帶屏蔽或不是雙絞線(xiàn)但最長(cháng)不能超過(guò)3m,這主要是由于信號衰減的限制,為了提供信號電壓保證以及與終端負載相匹配。在電纜的每一端都使用了不平衡的終端負載,這種終端負載也保證了能夠檢測外設與端口的連接或分離,并且可以區分高速與低速設備。所有的設備都有上行接口,上行和下行接頭是不能互換的,這保證了不會(huì )有非法連接的插頭與插座。
USB的總線(xiàn)可以在不使用的時(shí)候被掛起,這樣可以節約能源。
評論