通用串行总线usb控制器是什么,有什么用
USB的结构及工作原理
USB的结构及工作原理USB（Universal Serial Bus）是一种用于连接电脑和外部设备的通用串行总线，它提供了一种简便、高效的数据传输和电源供应方式。
USB的成功在于其简单的结构和灵活的接口规范，使得它成为了现代电子设备中最主要的外部接口之一一、USB的结构1. USB连接器：USB连接器是连接USB设备和计算机的接口，可以通过不同的连接器类型进行物理连接，如Type-A、Type-B、Micro-USB、Type-C等。
B电缆：USB电缆用于传输数据和提供电源，它通常由四条线构成：两条用于数据传输（D+和D-），一条用于电源供应（VCC），一条用于地线（GND）。
数据线采用差分传输技术，通过D+和D-线上的电压差异来传输数据。
B控制器：USB控制器是连接计算机系统和外部设备的接口芯片，负责数据的传输、电源的管理和设备的管理。
它能够识别连接的设备，并通过控制传输协议进行数据的交换。
二、USB的工作原理USB的工作原理可以分为四个阶段：电源管理、设备识别、配置和数据传输。
1.电源管理：当设备插入USB接口时，USB控制器会为设备提供电源。
USB设备通过使用插入和拔出的电流来检测计算机是否连接了USB电缆。
一旦检测到电流，设备可以从总线上获取电源。
2.设备识别：USB控制器会通过发送特定的电压或电流模式来识别连接的USB设备。
这些模式由USB设备使用的芯片来解码，设备可以向USB控制器提供设备的标识信息。
3.配置：一旦设备被识别，USB控制器会通过请求和应答的方式与设备进行通信，以确定设备的属性和功能。
USB设备会在接收到配置指令后进行初始化，并向USB控制器报告设备的信息和功能。
4.数据传输：一旦设备被配置完毕，USB控制器就可以进行数据的传输。
USB使用主从模式，即USB控制器作为主机发送数据，设备作为从机接收数据。
数据传输可以分为三种类型：控制传输、中断传输和批量传输。
控制传输用于设备的配置和控制，中断传输用于传输实时数据，批量传输用于大量数据的传输。
细说USB
细说USB一、USB的定义USB是英文Universal Serial Bus的缩写，中文含义是“通用串行总线”。
USB不是一种新的总线标准，而是应用在PC领域的新型接口技术，随着微软在Windows98中内置了对USB接口的支持模块，加上USB设备的日渐增多，USB逐步走进了实用阶段。
USB用一个4针插头作为标准插头，采用菊花链形式可以把所有的外设连接起来，并且不会损失带宽。
USB需要主机硬件、操作系统和外设三个方面的支持才能工作。
目前的主板一般都采用支持USB功能的控制芯片组，主板上也安装有USB接口插座。
USB规范中将USB分为五个部分：控制器、控制器驱动程序、USB芯片驱动程序、USB设备以及针对不同USB设备的客户驱动程序。
·控制器（Host Controller）主要负责执行由控制器驱动程序发出的命令。
·控制器驱动程序（Host Controller Driver）在控制器与USB设备之间建立通信信道。
·USB芯片驱动程序（USB Driver）提供对USB的支持。
·USB设备（USB Device）包括与PC相连的USB外围设备，分为两类，一类设备本身可再接其它USB外围设备，另一类设备本身不可再连接其它外围设备，前者称为集线器（Hub），后者称为设备（Funct ion）。
或者说，集线器带有连接其它外围设备的USB端口，而设备则是连接在计算机上用来完成特定功能并符合USB规范的设备单元。
·设备驱动程序（Client Driver Software）就是用来驱动USB设备的程序，通常由操作系统或USB设备制造商提供。
针对设备对系统资源需求的不同，在USB规范中规定了四种不同的数据传输方式：·等时传输方式（Isochronous）该方式用来联接需要连续传输数据、且对数据的正确性要求不高而对时间极为敏感的外部设备，如麦克风、喇叭以及电话等。
通用串行总线USB及其应用
通用串行总线USB及其应用
如今，随着计算机在各个领域中的应用日益普及和深化，其外设也越来越多，如打印机、扫描仪、嬉戏杆、MIC、modem等。
因计算机本身只提供高性能的运算处理等方面的基本能力，当我们将一台计算机应用于某个详细实际需要时，往往需要对他的基本功能举行扩展。
而在对计算机功能扩展时，原则上每个外设都必需插在一个接口上。
当外设多了以后，会产生一些问题。
首先，外设增多，计算机接口也必需增多，但计算机的标准接口总是有限的，虽然可以通过增强功能接口插卡来扩展接口，但可增插卡的数量受计算机插槽个数的限制，并且扩展接口卡存在以下问题：
(1)接口卡的插拔过程必需关机，并且需打开机箱举行安装和拆卸；
(2)接口插卡设备驱动程序的安装、调试直至正常运行的过程仍需要各种技术的支持，其安装和配置过程仍需人工干预。
当扩展插卡较多时，常会浮现一块或多块插卡因无法合理配置而不能正常工作的状况，严峻时可导致系统崩溃；
(3)接口插卡质量凹凸、兼容性和标准性的程度以及驱动软件的牢靠性将挺直影响计算机的寿命和系统的稳定性、牢靠性；
(4)笔记本电脑之类的小体积PC很难用接口插卡举行功能扩展；
(5)PC插槽中的各种接口卡受到内部的辐射干扰，使其性能受到很大影响，除非接口卡是全数字化的。
所以扩展接口卡终究不是解决问题的根本办法。
第二，随着技术不断进展，大量新外设不断浮现，这些外设对计算机接口提出了更高的要求，如高速度、双向传输数据等。
传统的计算机接口，如并行打印机接口（数据传输率为1 Mb/s）、串行RS232接口（数据传输率为115～230 kb/s）已经不能满足用户需要。
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USB介绍与应用
USB介绍与应用一．USB介绍B概述USB，是英文U niversal S erial B us（通用串行总线）的缩写，是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。
是应用在PC领域的接口技术。
USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。
USB是在1994年底由英特尔、康柏、IBM、Microsoft等多家公司联合提出的。
USB协议有两种：USB1.1和USB2.0。
USB2.0和USB1.1完全兼容。
USB1.1支持的数据传输率为12Mbps和1.5Mbps（用于慢速外设），USB2.0支持的数据传速率可达480Mbps。
在普通用户看来，USB系统就是外设通过一根USB电缆和PC机连接起来。
通常把外设称为USB 设备，把其所连接的PC机称为USB主机。
将指向USB主机的数据传输方向称为上行通信，把指向USB设备的数据传输方向称为下行通信。
USB网络采用阶梯式星形拓扑结构，如图1.1。
一个USB网络中只能有一个主机。
主机内设置了一个根集线器，提供了主机上的初始附属点。
B 系统介绍USB 的所有数据通信（不论是上行通信还是下行通信）都由USB主机启动，所以USB 主机在整个数据传输过程中占据着主导地位。
在USB 系统中只允许有一个主机。
从开发人员的角度看，USB 主机可分为三个不同的功能模块：客户软件、USB 系统软件和USB 总线接口。
(1) 客户软件 (2) USB 系统软件 (3) USB 总线接口(1) 客户软件(根阶梯) 阶梯0PC 主机（根集线器）客户软件负责和USB设备的功能单元进行通信，以实现其特定功能。
一般由开发人员自行开发。
客户软件不能直接访问USB设备，其与USB设备功能单元的通信必须经过USB系统软件和USB总线接口模块才能实现。
客户软件一般包括USB设备驱动程序和界面应用程序两部分。
USB设备驱动程序负责和USB系统软件进行通信。
通常，它向USB 总线驱动程序发出I/O请求包（IRP）以启动一次USB数据传输。
USB转串口原理及应用
USB转串口原理及应用USB转串口是指将USB接口转换成串口（或称为RS232接口）的方式。
USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）是一种用于计算机之间连接和通信的通用接口。
而串口是一种用于计算机和外部设备之间进行异步串行通信的接口。
USB转串口的原理是通过内部的芯片实现的。
USB接口通常由USB控制器芯片和USB插座构成，而串口通常由UART（Universal Asynchronous Receiver and Transmitter，通用异步收发器）芯片实现。
所以，USB转串口的内部芯片实际上是将USB信号转换成UART信号，实现USB和串口之间的通信转换。
当计算机通过USB接口连接到USB转串口设备时，计算机会通过USB驱动程序与USB控制器芯片进行通信。
USB控制器芯片会将USB信号转换成串口信号，并通过UART芯片传送到串口接口上。
然后，外部设备可以通过串口接口与计算机进行通信，如串口打印机、串口调试工具等。
1.串口设备连接：许多传统的外部设备，如打印机、调制解调器、控制设备等，仍然使用串口进行通信。
通过USB转串口，这些设备可以与计算机连接，实现数据的传输和控制。
2.串口调试工具：在嵌入式系统和电子产品开发过程中，串口通常被用作调试接口。
通过USB转串口，开发人员可以使用计算机来进行调试和控制。
3.机器人控制：一些机器人和无人机使用串口进行通信。
通过USB转串口，计算机可以与这些设备进行通信，实现控制和数据传输。
4.工业自动化：在工业自动化领域，串口通常用于连接各种传感器、执行器和控制设备。
通过USB转串口，这些设备可以与计算机或控制系统进行通信，实现数据采集和控制。
5.特殊设备接口：有些特殊设备可能不直接支持USB接口，但支持串口接口。
通过USB转串口，可以将这些设备连接到计算机，实现数据传输和控制。
总之，USB转串口是一种将USB接口转换成串口接口的方式，通过内部芯片实现信号转换。
USB通用串行总线简介
2021年1月30日星期六
图1-3 USB集线器结构
（2）USB设备。USB设备分为hub设备和功能设备。 USB硬件系统的示意图如图1-4所示。
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图1-4 USB硬件系统的示意图
2.物理总线拓扑结构 USB总线上的设备以星形的
拓扑结构实现与主机物理连接。 USB的接入点由集线器来提供。 这种由集线器提供的额外接入点 称为端口。主机中包含了嵌入的 集线器，它称之为根集线器。通 过根集线器，主机可以提供一个 或多个接入点。为了防止出现环 形接入的情况，在USB中使用了 分层的拓扑结构，这种配置结果 具有树形结构，如图1-5所示。
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USB共有3种类型的包，即令牌包、数据包和握手包。 （1）令牌包。由PID、地址、端点和CRC校验字段组成，其格式如图1-9所示。
其中，地址字段和端点字段唯一地确定了某个设备上的某一个端点。只有主机 才可以发出令牌包。
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图 1-9 令牌包格式
（2）数据包。由PID字段、0~1 023字节长度的数据字段和16位的CRC校验 字段组成，其格式如图1-10所示。数据源向目的地发送的数据或者无数据传送 的指示信息，数据包可以携带的数据最多为1 023字节。数据必须以整数的字节 数发出。数据CRC仅通过对包中的数据字段计算而得到，不包括PID，它有自己 的校验字段。
4 采用“主-从式”数据传输 方式，所有传输由USB主机 发起，USB设备仅在主机对 它提出要求时才进行传输。
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1.3 USB的硬件结构
1.硬件构成 （1）USB主控制器/根集线器。主控制器负责传输处理，这些传输已
经由主机软件安排好。主控制器对数据执行一个并行到串行的转换，建立 USB的传输处理，并传给根集线器在总线上发送。
USB协议通用串行总线的工作原理与规范
USB协议通用串行总线的工作原理与规范USB（Universal Serial Bus）即通用串行总线，是一种用于连接计算机和外部设备的通信接口标准。
USB协议定义了数据传输的规范和传输方式，使得各种设备可以通过USB接口进行连接和交互。
本文将介绍USB协议的工作原理与规范。
一、USB的工作原理USB协议采用串行传输方式，可以同时传输数据和供电，因此广泛应用于各种外部设备，如鼠标、键盘、打印机等。
USB的工作原理可以简单归纳为以下几个方面：1. 物理传输层：USB接口通常包含四根线缆，分别是VCC（电源线）、D+（数据线正向信号）、D-（数据线反向信号）和GND（地线）。
通过这些线缆，USB可以提供设备间的电源供应和数据传输功能。
2. 握手协议：当设备插入到USB接口时，计算机会向设备发送握手信号。
设备收到握手信号后，会返回一个设备描述符，用于识别设备类型和功能。
3. 设备通信：设备与计算机之间的通信是通过数据传输的方式进行的。
USB协议使用分组的方式传输数据，每个分组包含一个起始标记、数据内容和一个终止标记。
通过这种方式，USB可以高效地实现数据的传输和交换。
4. 端点和管道：USB通信中的端点是指设备上的数据缓冲区，而管道是指连接计算机和设备的逻辑通道。
USB协议将端点分为输入端点和输出端点，以实现数据的双向传输。
5. 帧结构：USB通信的最小单位是帧，每个帧由若干个数据包组成。
USB协议规定了帧的长度和组成结构，使得数据可以按照一定的规则进行传输和解析。
6. USB总线功率管理：USB协议支持对外部设备进行功率管理，通过对设备的供电进行控制，可以有效管理系统的功耗和电源消耗，延长设备的使用寿命。
二、USB的规范USB协议的规范包括了以下几个方面：1. USB设备接口规范：USB设备接口规范定义了设备与计算机之间的物理连接方式和通信协议。
该规范规定了USB接口的电气特性，如电压、速度等，以及数据传输和供电方式。
USB基本概念介绍
USB基本概念介绍1、什么是USBUSB是Universal Serial Bus的缩写，翻译为中⽂就是通⽤串⾏总线。
在USB出现之前，计算机领域已经存在很多的接⼝，这些接⼝互相都有⾃⼰的应⽤领域，并且之间互不兼容，⽤户为了使⽤不同的应⽤，需要配置不同的硬件接⼝。
USB的出现就是为了解决这些问题，通过单个的USB接⼝，同时⽀持不同的应⽤，⽅便不同设备的互联。
说⽩了，USB就相当于在众多接⼝之上，设计出⼀个万能的USB接⼝，以后各种外设都可以使⽤这种接⼝。
2、USB相关的硬件2.1 USB主机控制器USB设备，从物理上的结构来看，包含了主机Host端和设备Device端。
其中，主机端有对应的USB的主机控制器Host Controller，⽽设备端，对应的是USB设备。
例如，我们⽇常使⽤的台式电脑的机箱上的USB接⼝就属于主机控制器⼀种，⽤以存储资料的U盘属于USB设备⼀种。
由于历史原因，USB的主机控制器有多种不同的类型，分为OHCI和UHCI、EHCI和XHCI。
尽管不同的USB主控类型有着不同的特点，但他们都符合对应的USB规范，都实现了USB规范中所规定的USB主控所要实现的内容。
不同类型USB控制器之间简要概括可以如下表所⽰：USB主机控制器类型共同点区别对应的USB的协议和⽀持的速率创⽴者功能划分常⽤于OHCI都实现了对应的USB的规范中所要求的功能USB 1.1=LowSpeed和FullSpeedCompaq，Microsoft和NationalSemiconductor硬件功能 > 软件功能⇒硬件做的事情更多，所以实现对应的软件驱动的任务，就相对较简单扩展卡，嵌⼊式开发板的USB主控UHCI Intel软件功能 > 硬件功能⇒软件的任务重，可以使⽤较便宜的硬件的USB控制器PC端的主板上的USB主控EHCI USB 2.0=HighSpeedIntel定义了USB 2.0主控中所要实现何种功能，以及如何实现各种USB 2.0主控xHCI USB 3.0=SuperSpeedIntel定义了USB 3.0主控中所要实现何种功能，以及如何实现各种USB 3.0主控2.2 USB接⼝的引脚定义USB 1.x/2.x共有4个引脚，分别为VBUS、D-、D+、GNDVBUS：+5V电源引脚D-：data-，数据线，与D+构成差分信号D+：data+，数据线，与D-构成差分信号GND：Ground，地线在USB主机端的每个端⼝的D+和D-上，分别接了⼀个15K欧姆的下拉电阻到地。
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通用串行总线usb控制器是什么,有什么用
通用串行总线usb控制器是什幺
简单来说就是用数据线连接在主板后置接口和机箱前置接口就是你见到的USB接口通常用白色蓝色表示USB2.0和USB3.0
再者就是通过电脑windows系统安装驱动，安装后可以用优盘及移动硬盘、打印机、扫描仪。
通用串行总线usb控制器有什幺用
Universal Serial Bus（通用串行总线）简称USB，是目前电脑上应用较广泛的接口规范，USB接口是电脑主板上的一种四针接口，其中中间两个针传输数据，两边两个针给外设供电。
USB接口速度快、连接简单、不需要外接电源，同时对外设有良好的兼容性，最多可连接127台外设。
USB有两个规范，即USB1.1和USB2.0。