USB2.0与OTG规范及开发指南(全中文)(1)
USB2.0技术规范(中文)
3.1.1 总线布局技术
USB 连接了 USB 设备和 USB 主机 USB 的物理连接是有层次性的星型结构 每个网络 集线器是在星型的中心 每条线段是点点连接 从主机到集线器或其功能部件 或从集线 器到集线器或其功能部件 从图 3-1 中可看出 USB 的拓扑结构 3.1.1.1 USB 的主机
3.5 健壮性 USB 健壮性的特征在于 使用差分的驱动接收和防护 以保证信号完整性 在数据和控制信息上加了循环冗余码(CRC) 对装卸的检测和系统级资源的设置 对丢失或损坏的数据包暂停传输 利用协议自我恢复 对流数据进行控制 以保证同步信号和硬件缓冲管理的安全 数据和控制通道的建立 使功能部件的相互不利的影响独立开 消除了负作用
3.3.2 电源管理 USB 主机与 USB 系统有相互独立的电源管理系统 USB 的系统软件可以与主机的能源
管理系统结合共同处理各种电源子件如挂起 唤醒 并且有特色的是 USB 设备应用特有 的电源管理特性 可让系统软件和控制其电源管理
USB 的电源分配和电源管理特性使之可以被设计在电源传感系统中 如采用电池的笔 记本电脑
1.4 本书结构 第一章至第四章为读者提供了一个纲要 第五章至第十章则提供了 USB 的所有的具体
技术细节 外设厂家应着眼于第四章至第十章 USB 的主机控制器应用主要参考第四章至第七章和第九 十章 USB 设备驱动厂家主要参考第四 七 九章 Universal Serial Bus Device Class Specification 一书可以作为本书的补充
中速和低速的情况 总的来说 中速的传输是同步的 低速的数据来自交互的设备 USB 设计的初衷是针对桌面电脑而不是应用于可移动的环境下的 软件体系通过对各种主机控 制器提供支持以保证将来对 USB 的扩充
USB2.0技术规范(中文)
1.1 起因 Intel 公司开发的通用串行总线架构(USB)的目的主要基于以下三方面考虑
(一)计算机与电话之间的连接 显然用计算机来进行计算机通信将是下一代计算机基 本的应用 机器和人们的数据交互流动需要一个广泛而又便宜的连通网络 然而 由于目 前产业间的相互独立发展,尚未建立统一标准,而 USB 则可以广泛的连接计算机和电话
1.3 适用对象 该规范主要面向外设开发商和系统生产商 并且提供了许多有价值的信息给操作系
统/BIOS/设备驱动平台 IHVS/ISVS 适配器 以及各种计算机生产厂家使用 该 USB 版本的规范可以用来设计开发新产品 改进一些经典的模型 并开发相应的
软件 所有的产品都应遵循这个规范——USB 1.1
支持多功能的设备
利用低层协议 提高了总线利用率
同步传输带宽
确定的带宽和低延迟适合电话系统和音频的应用
同步工作可以利用整个总线带宽 灵活性
直接一系列大小的数据包 允许对设备缓冲器大小的选择 通过指定数据缓冲区大小和执行时间 支持各种数据传输率 通过协议对数据流进行缓冲处理 健壮性 出错处理/差错恢复机制在协议中使用 对用户感觉而言 热插拔是完全实时的 可以对有缺陷设备进行认定 与 PC 产业的一致性 协议的易实现性和完整性 与 PC 机的即插即用的体系结构的一致 对现存操作系统接口的良好衔接 价廉物美 以低廉的价格提供 1.5 兆比特率的子通道设施 将外设和主机硬件进行了最优化的集成 促进了低价格的外设的发展 廉价的电缆和连接头 运用了商业技术 升级路径 体系结构的可升级性支持了在一个系统中可以有多个 USB 主机控制器
终端用户的易用性
为接缆和连接头提供了单一模型
电气特性与用户无关
自我检测外设 自动地进行设备驱动 设置
USB2.0接口中固件、软件的设计
USB2.0接口中固件、软件的设计摘要：本文介绍了一种usb2.0接口中的微控制器固件和pc机软件设计。
根据usb2.0协议特点，本文在固件设计中采用usb批量传输方式，在实现usb2.0协议通信的同时，有效地利用了usb协议带宽；同时在软件设计中采用多线程编程技术，较好地实现了界面显示和程序数据交互，具有较高的实用价值。
关键词：usb2.0接口批量传输多线程中图分类号：tp313 文献标识码：a 文章编号：1007-9416(2012)02-0084-021、引言usb2.0接口是一种实现usb2.0协议通信的计算机外围接口设备，具有支持热插拔、即插即用、通信可靠、数据传输速率高等优点，在实际生产生活中得到了广泛应用，一般由固件、软件和硬件电路组成。
其中的固件是固化在集成电路内部的“软件”，通常存储于eprom或flash存储器中，负责usb2.0接口最基础、最底层的工作。
它和负责上层工作的软件一起构成了接口的灵魂，很大程度上决定了接口的功能和性能。
因此固件和软件的设计一直是usb2.0接口开发中的重点与难点。
2、usb2.0协议usb，即通用串行总线，是一种标准的连接接口，支持pc主机同时连接多个外部接口设备。
其最初于1995年由compaq、ibm、intel、microsoft等七个计算机与通信工业领先的公司所组成的联盟定义和加以推广。
相比较旧的usb1.1标准，usb2.0标准在兼容1.1规范中的低速设备和全速设备的基础上新加入了高速设备，最大传输速度可达到480mbps。
usb的总线结构采用阶梯式星形的拓扑结构，包括usb host（主机）与usb设备。
其中，usb设备包含usb hub（集线器）与usb node （功能设备）两种类型。
在总线结构中，任何usb系统中只能有一个usb主机，位于总线结构最顶端。
usb主机往下可连接usb集线器，再由集线器按阶梯式的方式往下扩展出去，连接到下一层，总线结构允许的最大阶梯层数是7层。
USB充电规范——BC1.2中文详解
USB充电规范——BC1.2中⽂详解1. Introduction1.1 Scope规范定义了设备通过USB端⼝充电的检测、控制和报告机制，这些机制是USB2.0规范的扩展，⽤于专⽤充电器（DCP）、主机(SDP)、hub(SDP)和CDP(⼤电流充电端⼝)对设备的充电和power up。
这些机制适⽤于兼容USB2.0的所有主机和外设。
1.2 BackgroundPD（portable device）便携式设备连接到host或hub后，USB2.0协议规定了三种情况下PD 汲取电流的最⼤值：（1）bus在suspend(挂起)时，最⼤汲取电流2.5mA；（2）bus没suspend(挂起)并且未被配置时，最⼤汲取电流100mA；（3）bus没suspend(挂起)并被配置时，最⼤汲取电流500mA.如果PD连接到CDP, DCP, ACA-Dock, ACA，在PD未配置时，汲取最⼤电流限制是1.5A，或者遵循suspend的规则。
定义了PD区别SDP和Charging port（充电端⼝）的机制。
为不同的USB charger⼚家定义了兼容性要求。
如果PD的battery处在Dead或weak状态，随USB 2.0规范发布的ECN规定，此时连接但未联通的PD可以汲取100mA电流（连接与连通的区别在于data线的上下拉电阻）。
1.3 Reference Documents（1）OTG and Embedded Host Supplement, Revision 2.0（2）USB 2.0 Specification（3）USB 3.0 Specification1.4 Definitions of Terms1.4.1 Accessory Charger AdaptorACA是啥呢？也是⼀个充电器。
⼀共三个⼝，⼀个OTG Port连接PD，⼀个charger port连充电器，扩展出⼀个Accessory Port。
usb2.0全攻略
支持热插拔技术和高级即插即用功能，这样用户可以方便的在计算机上添加外设，而且USB接口不使用IRQ的中断控制以及输入输出的地址资源，最多可以连结127个设备。
另外USB接口最大的优点就是速度快，尤其是运用在打印机、扫描仪等设备上，它可以显著提高用户的工作效率。
随着全新的USB 2.0规范诞生，输入/输出的带宽得到了显著扩展，从而会进一步刺激USB外设的发展。
那么USB2.0技术规范有些什么特点，能给我们带来哪些好处呢？鉴于目前USB 2.0插卡和外围设备大量涌现，我们有必要让大家对USB 2.0有一个全面的了解。
什么是USB 2.0USB 2.0（通用串行总线）是一种计算机外设连接规范，由PC业的一系列龙头老大联合制订，包括康柏、惠普、英特尔、Lucent、微软、NEC和Philips。
USB2.0在现行的USB1.1规格上增加了高速数据传输模式。
在USB2.0中，除了USB1.1中规定的1.5Mbit/s和12Mbit/s两个模式以外，还增加了480Mbit/s （60MB/s）这一“高速”模式。
由于增加了高速模式，将会使USB的应用范围得到进一步扩大。
由于总线的整体传输速度提高，即使同时使用多个设备也不会导致各设备的传输速度减慢。
要实现USB2.0需要得到硬件和软件双方的支持。
除了电脑中安装的Host Controller等设备以及内置于集线器的控制芯片需要支持2.0版本外，另外还要在操作系统中安装驱动软件。
USB2.0可以使用原来USB定义中同样规格的电缆，接头的规格也完全相同，在高速的前提下一样保持了USB 1.1的优秀特色，并且，USB 2.0的设备不会和USB 1.X设备在共同使用的时候发生任何冲突。
但是数据处理上则有快有慢，将一个USB 2.0规格的外设与一台只有USB 1.1规格的电脑相连，其结果只能让该设备运行于USB 1.1模式下，传输速率也只能降低到12Mbps。
目前来说，我们常见的系统有三种不同的芯片来支持USB 2.0接口：来自威盛（VIA）的VT6202和NEC 的D720100AGM两款芯片是专门为支持USB 2.0设备而设计的芯片产品，多用于集成在主板上，也被单独制作成USB 2.0控制卡，供早期电脑使用；而来自Intel的FW82801DB芯片则是一款多用途ICH4芯片，配合Intel的i845E、i845G、i845PE、i845GE等芯片组使用。
USB2.0与OTG规范及开发指南(全中文)(1)
USB 2.0 OTG IP核设计和FPGA实现的开题报告
USB 2.0 OTG IP核设计和FPGA实现的开题报告一、研究背景及意义在目前的物联网领域中，大量的设备需要使用USB接口来进行数据传输和交互，例如智能手机、平板电脑、数字相机、USB存储设备等。
传统的USB接口带宽较低，只能实现一般的数据传输，不能满足高速数据传输的需求。
因此，USB 2.0 OTG技术应运而生。
USB 2.0 OTG是一种高速数据传输技术，它能够实现设备之间的直接连接，不需要通过电脑进行数据传输。
这样，设备之间可以快速交换数据，提高了设备的灵活性。
USB 2.0 OTG技术在物联网领域中具有广泛的应用。
为了满足USB 2.0 OTG技术的需求，需要设计和实现一种高性能的USB 2.0 OTG IP核和FPGA设备，以支持USB 2.0 OTG技术的应用。
二、研究内容和方法本研究的内容是设计和实现一种高性能的USB 2.0 OTG IP核，以支持USB 2.0 OTG技术的应用。
同时，使用FPGA实现USB 2.0 OTG功能，验证所设计的IP核的正确性和性能。
具体研究方法包括：1. 分析USB2.0 OTG技术的原理和要求，确定IP核的功能和性能指标。
2. 设计USB 2.0 OTG IP核的硬件结构和逻辑，采用Verilog HDL语言进行实现。
3. 验证USB 2.0 OTG IP核的正确性和性能，包括电路仿真和波形分析等。
4. 使用FPGA实现USB 2.0 OTG功能，同时评估所设计的IP核在FPGA上的性能。
三、研究计划和进度安排项目进度安排如下：1. 5月10日~5月15日：完成开题报告的撰写和提交，确定研究方向和目标。
2. 5月20日~6月10日：分析USB 2.0 OTG技术的原理和要求，确定IP核的功能和性能指标。
3. 6月10日~7月10日：设计USB 2.0 OTG IP核的硬件结构和逻辑，采用Verilog HDL语言进行实现。
4. 7月10日~8月10日：验证USB 2.0 OTG IP核的正确性和性能，包括电路仿真和波形分析等。
USB2.0协议中文版
USB 2.0 规范USB 体系简介USB 是一种支持热插拔的高速串行传输总线，它使用差分信号来传输数据，最高速度可达480Mb/S。
USB 支持“总线供电”和“自供电”两种供电模式。
在总线供电模式下，设备最多可以获得500mA 的电流。
USB2.0 被设计成为向下兼容的模式，当有全速（USB 1.1）或者低速（USB 1.0）设备连接到高速（USB 2.0）主机时，主机可以通过分离传输来支持它们。
一条USB 总线上，可达到的最高传输速度等级由该总线上最慢的“设备”决定，该设备包括主机、HUB 以及USB 功能设备。
USB 体系包括“主机”、“设备”以及“物理连接”三个部分。
其中主机是一个提供USB 接口及接口管理能力的硬件、软件及固件的复合体，可以是PC，也可以是OTG 设备。
一个USB 系统中仅有一个USB 主机；设备包括USB 功能设备和USB HUB，最多支持127 个设备；物理连接即指的是USB 的传输线。
在USB 2.0 系统中，要求使用屏蔽的双绞线。
一个U S B H O S T最多可以同时支持128个地址，地址0作为默认地址，只在设备枚举期间临时使用，而不能被分配给任何一个设备，因此一个U S B H O S T最多可以同时支持127个地址，如果一个设备只占用一个地址，那么可最多支持127个U S B设备。
在实际的U S B体系中，如果要连接127个U S B 设备，必须要使用U S B H U B，而U S B H U B也是需要占用地址的，所以实际可支持的U S B功能设备的数量将小于127。
USB 体系采用分层的星型拓扑来连接所有USB 设备，如下图所示：以HOST-ROOT HUB Array为起点，最多支持7 层（Tier），也就是说任何一个USB 系统中最多可以允许5个USB HUB 级联。
一个复合设备（Compound Device）将同时占据两层或更多的层。
R OO T H U B是一个特殊的U S B H U B，它集成在主机控制器里，不占用地址。
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2.1 起因 ......................................................................................................................................... 9 2.2 USB 规范的目标 ....................................................................................................................9 2.3 适用对象 ................................................................................................................................. 9 2.4 本书结构 ................................................................................................................................. 9 第 3 章 背景知识 ...............................................................................................................................10 3.1 USB 的设计目标 ..................................................................................................................10 3.2 使用的分类 ........................................................................................................................... 10 3.3 特色 ....................................................................................................................................... 10 第 4 章 体系结构概述 .......................................................................................................................12 4.1 USB 系统的描述 ..................................................................................................................12
4.2.1 电气特性 .......................................................................................................................13 4.2.2 机械特性 .................................................................................................................... 13 4.3 电源 ....................................................................................................................................... 13 4.3.1 电源分配 .................................................................................................................... 13 4.3.2 电源管理 .................................................................................................................... 14 4.4 总线协议 ............................................................................................................................... 14 4.5 健壮性 ................................................................................................................................... 14 4.5.1 错误检测 .................................................................................................................... 14 4.5.2 错误处理 .................................................................................................................... 14 4.6 系统设置 ............................................................................................................................... 15 4.6.1 USB 设备的安装 .......................................................................................................15 4.6.2 USB 设备的拆卸 .......................................................................................................15 4.6.3 总线标号 .................................................................................................................... 15 4.7 数据流种类 ........................................................................................................................... 15 4.7.1 控制数据传送 ............................................................................................................ 15 4.7.2 批量数据传送 ............................................................................................................ 15 4.7.3 中断数据传输 ............................................................................................................ 16 4.7.4 同步传输 .................................................................................................................... 16 4.7.5 指定 USB 带宽 ..........................................................................................................16 4.8 USB 设备 ..............................................................................................................................16 4.8.1 设备特性 .................................................................................................................... 16 4.8.2 设备描述 .................................................................................................................... 17 4.9 USB 主机：硬件和软件 ......................................................................................................18 4.10 体系结构的扩充 ................................................................................................................. 18 第五章 USB 数据流模型 ......................................................................................................................19 5.1 实现者的视图 ......................................................................................................................... 19 5.2 总线拓朴 ................................................................................................................................. 20 5.2.1 USB 主机 ......................................................................................................................20 5.2.2 USB 设备 ......................................................................................................................21 5.2.3 总线的物理拓朴结构 .................................................................................................. 21 5.2.4 总线逻辑拓朴结构 ...................................................................................................... 22 5.2.5 客户软件层与应用层的关系 ...................................................................................... 22 5.3 USB 通信流 .............................................................................................................................22 5.3.1 设备端点 ...................................................................................................................... 24 5.3.2 通道 .............................................................................................................................. 25 5.4 传送类型 ................................................................................................................................. 26