usb 中文协议 第十一章 集线器规范_1
USB 协议规范中文解读
USB3.0 与USB2.0的特性比较3.2 超速结构超速总线是一个分层的通讯结构，如下图所示：协议层：协议层在主机和设备间定义了end-to-end通讯规则。
超速协议在主机和设备端点(endpoint)之间提供应用数据信息交换。
这个通讯关系叫做管道(pipe)。
它是主机导向的协议，意味着主机决定什么时候在主机和设备间进行应用数据传输。
设备可以通过一个特定端点向主机发起异步请求服务，所以它不是一个轮询协议（USB2.0为轮询协议）。
数据可以连续突发传输，提高总线效率。
对某些传输类型（块传输），协议提供流控支持。
SS设备可以异步发送，通知主机，设备的功能状态发生改变。
而不是轮询的方式。
设备端点可以通过设备异步发送的“ready”包（ERDY TP）通知主机进行数据发送与接收，主机对于“ready”通知，如果有有效的数据发送或者缓存接收数据，会添加管道。
主机发送包含主机时间戳的特殊包头（ITP）到总线上，该值可以用于保持设备和主机同步（如果需要的话）。
超速USB电源管理：链路电源管理的关键点是：·设备向主机发送异步“ready”通知·包是有路由路径的，这样就允许不参与数据通讯的链路进入或仍旧停留在低电源状态。
·如果包送到一个处于低电源状态的端口，这个端口会切换到退出低电源状态并指示这是个切换事件。
设备：·超速需要支持USB2.0对默认的控制管道的规定。
HUB设备：因为USB3.0向下兼容USB2.0，为支持USB3.0双总线结构，USB3.0 HUB在逻辑上是两个HUB的组合：一个USB2.0 HUB和一个USB3.0 HUB。
连接到上游端口的电源和地线是共享的。
集线器参与到一个端到端的协议中，所承当的工作：·路由选择输出的包到下游端口。
·输入包混合传递到上游端口·当不在低功耗状态下时，向所有下游端口广播时间戳包（ITP）·当在一个低功耗状态的端口检测到包时，集线器将目标端口转变成退出低功耗状态，通知主机和设备（带内）包遭遇到了一个在低功耗状态的端口。
usb3.0协议规范中文解读
usb3.0协议规范中文解读USB 3.0协议规范中文解读第一章双方的基本信息协议双方：________________（以下简称“甲方”）和________________（以下简称“乙方”）签订日期：________________协议生效日期：________________协议终止日期：________________（若适用）第二章各方身份、权利、义务、履行方式、期限、违约责任§ 2-1 甲方身份、权利、义务甲方身份：________________甲方权利：1. 拥有USB 3.0协议的版权。
2. 对乙方提供USB 3.0协议的许可证。
3. 拥有在协议范围内对乙方违约的权利。
甲方义务：1. 向乙方提供USB 3.0协议的许可证。
2. 对乙方按照协议规定进行收费。
3. 对乙方按照协议规定提供技术支持和升级。
§ 2-2 乙方身份、权利、义务乙方身份：________________乙方权利：1. 在遵守本协议规定的前提下，使用USB 3.0协议。
2. 在获得许可证的前提下，向第三方提供USB 3.0协议。
乙方义务：1. 遵守USB 3.0协议的规定。
2. 按照协议规定向甲方支付使用费用。
3. 对使用USB 3.0协议的第三方提供必要的技术支持和升级。
§ 2-3 履行方式、期限履行方式：1. 甲方向乙方提供USB 3.0协议的许可证。
2. 乙方按照协议规定向甲方支付费用。
3. 甲方和乙方按照协议规定提供技术支持和升级。
4. 乙方向第三方提供USB 3.0协议，需要获得甲方的许可证。
期限：本协议有效期自协议生效之日起，______________（甲乙双方需确定有效期限）§ 2-4 违约责任1. 对于甲方：如甲方未履行向乙方提供许可证、提供技术支持和升级的义务，将承担违约责任。
2. 对于乙方：（1）若乙方未按照协议规定向甲方支付费用，将承担违约责任。
（2）若乙方未遵守USB 3.0协议规定，导致第三方向甲方提出权利主张或诉讼请求，乙方需承担全部的赔偿责任，并赔偿因此给甲方带来的损失。
usb集线器的原理
usb集线器的原理
USB集线器是一种设备，通过它可以将一个USB接口扩展为多个USB接口。
它的原理是基于计算机主机给每个USB接口分配一定的带宽的基础上，实现对多个USB外设的同时连接和传输数据。
USB集线器内部通常由一个控制芯片和多个USB口组成。
控制芯片负责管理各个USB接口之间的通信流量，以及对每个接口进行数据的分发和接收。
当用户将外设插入USB集线器的一个接口时，控制芯片会自动识别该设备，并分配一定的带宽给这个接口进行数据传输。
不同的USB集线器根据其规格可以支持不同的带宽和传输速度。
此外，USB集线器还支持树型拓扑结构，即支持级联连接多个USB集线器，从而进一步扩展USB接口的数量。
通过这种连接方式，用户可以方便地连接更多的USB设备。
总结起来，USB集线器的原理是通过在计算机主机和USB外设之间提供中转和分配带宽的功能，实现同时连接和传输数据的多个USB设备。
usb.的协议及规范
Usb2.0的协议规范第1章绪论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。
(二)易用性：众所周知,PC机的改装是极不灵活的。
对用户友好的图形化接口和一些软硬件机制的结合，加上新一代总线结构使得计算机的冲突大量减少，且易于改装。
但以终端用户的眼光来看，PC机的输入/输出，如串行/并行端口、键盘、鼠标、操纵杆接口等，均还没有达到即插即用的特性，USB正是在这种情况下问世的。
(三)端口扩充：外围设备的添加总是被相当有限的端口数目限制着。
缺少一个双向、价廉、与外设连接的中低速的总线，限制了外围设备(诸如电话/电传/调制解调器的适配器、扫描仪、键盘、PDA)的开发。
现有的连接只可对极少设备进行优化，对于PC机的新的功能部件的添加需定义一个新的接口来满足上述需要，USB就应运而生。
它是快速、双向、同步、动态连接且价格低廉的串行接口，可以满足PC机发展的现在和未来的需要。
1.2 USB规范的目标本书规范了USB的工业标准。
该规范介绍了USB的总线特点、协议内容、事务种类、总线管理、接口编程的设计，以及建立系统、制造外围设备所需的标准。
设计USB的目标就是使不同厂家所生产的设备可以在一个开放的体系下广泛的使用。
该规范改进了便携商务或家用电脑的现有体系结构，进而为系统生产商和外设开发商提供了足够的空间来创造多功能的产品和开发广阔的市场，并不必使用陈旧的接口，害怕失去兼容性。
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。
usb的协议
usb的协议USB的协议。
USB（Universal Serial Bus）是一种用于连接计算机和外部设备的通用接口标准。
它的出现极大地方便了人们的生活和工作，使得各种设备之间的连接变得更加简单和便利。
USB协议作为其核心，是保证设备之间通信和数据传输正常进行的重要基础。
本文将对USB的协议进行介绍和解析。
首先，USB协议的基本原理是通过定义一套规范的通信协议，使得不同厂家生产的设备可以在相同的接口上进行连接和通信。
这种标准化的设计使得用户不必再为了连接不同设备而担心接口的兼容性问题，极大地方便了用户的使用。
其次，USB协议包含了若干个层次的协议，其中最基本的是物理层协议和逻辑层协议。
物理层协议定义了USB接口的电气特性和连接方式，包括数据线、电源线等。
逻辑层协议则定义了数据传输的格式、速率、错误检测和纠正等内容，保证了数据的可靠传输。
另外，USB协议还包括了设备描述符、配置描述符、接口描述符等内容，这些描述符的作用是为了描述设备的特性和功能，使得计算机可以正确识别和驱动连接的设备。
这些描述符的规范化设计，使得不同厂家生产的设备可以在不同的操作系统上被正确识别和使用。
此外，USB协议还定义了若干种传输方式，包括控制传输、批量传输、中断传输和等时传输。
这些传输方式分别适用于不同的设备和应用场景，保证了USB接口的通用性和灵活性。
最后，USB协议的发展并不止步于此，随着技术的不断进步，USB 2.0、USB 3.0、USB 3.1等新版本的协议相继出现，不仅在传输速率上有了显著提升，同时在功耗管理、充电功能等方面也有了更多的特性和改进。
总之，USB的协议作为一种通用的接口标准，为设备之间的连接和通信提供了重要的基础。
通过对USB协议的深入了解和研究，可以更好地理解USB接口的工作原理和使用方法，为设备的开发和应用提供技术支持和参考。
希望本文对USB 协议有所帮助，谢谢阅读！。
USB2.0与OTG规范及开发指南(全中文)(1).docx
目录第I章术语和缩略词 (6)第2章绪论 (9)2.1起因 (9)2.2USB规范的冃标 (9)2.3适用对彖 (9)2.4本书结构 (9)第3章育景知识 (10)3.1USB的设计日标 (10)3.2使用的分类 (10)3.3特色 (10)第4章体系结构概述 (12)4.1USB系统的描述 (12)4.1.1总线布局技术 (12)4.2物理接口 (13)421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错谋处理 (14)4.6系统设置 (15)4.6.1USB设备的安装 (15)4.6.2USB设备的拆卸 (15)463 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)4.8USB 设备 (16)4.8.1设备特性 (16)4.8.2设备描述 (17)4.9USB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)5.2.1USB 主机 (20)5.2.2USB 设备 (21)523总线的物理拓朴结构 (21)524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)5.3USB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)5.5控制传送 (27)5.5.1控制传送类熨的数据格式 (27)5.5.2控制传送的方向 (27)5.53控制传送包的大小的限制 (27)5.5.4控制传送的总线访问的限制 (28)5.5.5控制传送的数据顺序 (29)5.6同步传送 (29)5.6.1同步传送的数据格式 (30)5.6.2同步传送的方向 (30)563同步传送中包的大小的限制 (30)5.6.4同步传送的总线方向限制 (30)5.6.5同步传送的数据顺序 (31)5.7中断传送 (31)5.7.1中断传送的数据格式 (31)5.7.2中断传送的方向 (31)5.7.3中断传送对包的K度的限制 (31)5.7.4中断传送对总线访问的限制 (32)5.7.5中断传送的数据顺序 (33)5.8批传送 (33)5.8.1批传送的数据格式 (33)5.8.2批传送的方向 (33)5.8.3批传送对包长度的限制 (33)5.8.4批传送对总线访问的限制 (33)5.8.5批传送的数据顺序 (34)5.9传送的总线访问 (34)5.9.1传送管理 (35)5.9.2事务的跟踪 (36)593计算总线事务的时间 (38)5.9.4应用层及软件对缓冲区大小的计算 (39)5.9.5总线带宽归还 (39)5.10关于同步传送的一些特别考虑 (39)5.10.1典型的非USB同步应用 (40)5.10.2USB时钟模型 (41)5.103时钟同步 (43)5.10.4同步设备 (43)5.10.5数据预缓存 (48)5.10.6SOF 跟踪 (49)5.10.7差错处理 (49)5.10.8为匹配速率而做的缓冲 (50)第七章USB的电气特性 (52)7.1USB驱动器的特性及其使用 (52)7丄1髙速驱动器特性 (52)7.1.2低速驱动器特性 (52)7.13接收器特性 (54)7丄4输入待性 (54)7.2信号的发送标准 (54)7.2.1连结与中断信号的发送 (55)73数据的编码与解码 (57)7.4数据信号的发送速率 (59)7.5数据源的抖动 (59)7.6接收端数据的抖动 (59)7.7电缆的延迟 (59)7.8电缆的信号衰减 (59)7.9电压分布 (60)第八章协议层 (63)8.1位定序 (63)8.2同步字段 (63)&3包字段格式 (63)8.3.1包标识符字段 (63)&3.2地址字段 (64)8.33帧号字段 (65)8.3.4数据字段 (65)&3.5循环冗余校验 (65)8.4包格式 (66)8.4.1标记包 (66)8.4.2帧开始(SOF,Start-of-Frame)包 (66)&4.3数据包 (66)&4.4握手包 (67)8.4.5握乎回答(Handshake Response) (67)8・5事务格式 (68)8.5.1批处理事务 (68)&5.2控制传送 (70)8.5.3中断事务 (72)8.5.4同步事务 (72)8.6数据切换同步和朿试 (73)8.6.1通过建立标记初始化 (73)&6.2成功的数据韦务 (73)&6.3损坏，或者不被接受数据 (74)&6.4损坏的ACK握手 (74)8.6.5低速事务 (75)8・7错误检测和恢复 (76)8.7.1包错谋种类 (76)8・7・2 总线周转(Turn・around) H寸|可 (76)8.73 错谋的EOP (77)8.7.4超时干扰(Babble)和活动性丧失(Loss of Activity)的恢复 (77)第九章USB设备架构 (78)9.1USB设备状态 (78)9.1.1外置的设备状态..... 二. (78)9.1.2Bus Enumeration 总线标号 (80)9.2通用USB 设备操作(Genenc USB Device Operations) (81)9.2.1动态插接与拔开 (81)9.2.2地址分配 (81)923配置 (81)9.2.4数据传送 (82)925电源管理 (82)9.2.6请求处理 (82)9.2.7请求错误 (83)9.3USB设备请求 (83)9.3.1bmRequestType 域 (84)9.3.2bRequest 域 (84)9.33 wValue (84)9.3.4wlndex域 (84)9.3.5wLength 域 (84)9.4标邢设惫请求 (84)9.4.1淸除特性(ClearFeatureQ) (86)9.4.2取得配置(GetC onfi gurationQ) (86)943取得描述符 (86)9.4.4取得接口设置(GetlnterfhceO) (86)9.4.5取得状态(GetStatus ( )) (87)9.4.6设置地址(SetAddress ( )) (88)9.4.7设置配巻值(SetConfigunitK)n( )) (88)9.4.8设置描述表(SetDescriptor ( )) (88)9.4.9设置特性(SetFeature ( )) (88)9.4.10设置接口(Setinterface ( )) (89)9.4.11同步帧(SynchFnime ( )) (89)9.5描述表 (89)9.6标准描述表的定义 (89)961 设备 (90)962配置 (91)963 接口 (92)9.6.4节点 (93)9.6.5字串 (94)9.7设条类定义 (95)9.7.1描述表 (95)9.7.2接口与结点的使用 (95)9.73 请求 (95)第I•章USB主机：硬件与软件 (96)10.1USB主机概况 (96)10.1.1概论 (96)10.1.2控制机构 (98)10.13数据流 (98)10.1.4收集状态及活动统计数据 (98)10.1.5电气接口因素 (98)10.2主机控制器功能 (99)10.2.1状态处理 (99)10.2.2串行化与反串行化 (99)10.23 帧产生 (99)10.2.4数据处理 (100)10.2.5协议引擎 (100)10.2.6传输誓错梓制 (100)10.2.7远程唤IW (100)10.2.8根集线器 (100)10.2.9主机系统接口 (101)10.3软件功能概论 (101)103.1设备配置 (101)10.3.2资源管理 (102)10.3.3数据传输 (103)10.3.4普通数据定义(CommonData Definition) (103)10.4主机控制器驱动器 (103)10.5USBD (104)10.5.1USB 概况 (104)10.5.2USBD命令工具功能 (105)10.53 USBD通道设施 (107)10.5.4通过USBD设施管理USB (108)10.5.5将操作系统起动询USB的控制交给操作系统 (109)10.6操作系统环境指南 (110)第十一系集线器规范 (111)11.1概述 (111)11.2集线器的帧/微型帧定时器 (111)11.3内部接口 (112)11.4下行接口 (113)11.5上行端口 (114)11.6转发中继器 (116)11.7总线状态的评佔 (117)11.8挂起和恢复 (118)11.9集线器的复位行为 (118)11.10集线器端口的电源控制 (118)11.10端口的组成 (118)11.10端口变化信息的处理 (118)第1章术语和缩略词ACK确认信©Active Device:正在使用的设备Asyncluonous Data:异步数据Asyncluonous RA:异步自适丿卫速率Asyncluonous SRC:界步抽样转换率Audio Device:音频设备AWG#(Ainencan Wue Gauge):矣国电线标准Babble:帧传输中的总线动作Bandwidth:带宽Big Endian:Bit:比特Bit Stuffing:数据填充，以使PLL可以提取时钟信号b/s:每秒多少比特B/s:每秒％少字节Buff比缓冲区Bulk Transfer:% 磧传送Bus EnuinenKioii:总线标弓Byte:字节Capabilities:能力Characteristics ：特征Client：客户Configuring Software:配说软件Control Endpoint:控制端I 1Control Pipe：控制通道Control Transfer：控制传送CTI:计算机电信组织Cyclic Redundancy Check (CRC):循环冗余校验Default Address：缺省地址Default Pipe：缺省通道Device：设备、器件Device Address：设备地址Device Endpoint：设备端I 1Device Resource：设备资源Device Software：设备软件Downstream：卜彳丁Driver：驱动DWORD：双字Dynamic Insertion and Removal：动态插入与拆除Electrically Erasable Programmable Read Only Memory EEPROM：电擦写叫编用只读存储器End User：终端用户Endpoint：端I IEndpoint Address：端I I地址Endpoint Direction：端丨丨拆向Endpoint Number：端1丨号EOF：帧结束EOP：包结束External Port：外设端LIFalse EOP ：错谋的包结束标志Frame:帧Frame Pattern ：帧结构Full _duplex ：全双工Function ：功能、功能部件Handshake Packet ：握手包Host ：主机Host Controller ：主机控制器Host Controller Driver (HCD):主机控制驱动Host Resourses ：主机资源Hub ：集线器Hub Tier ： Hub 层Interrupt Request (IRQ):中断请求 Interrupt Transfer:中断传送Packet (IRP):输出/输入请求包Data ：同步数据Device ：同步设备 Sink Endpoint ：同步接收端 Sourse Endpoint ：同步源端 Transfer :同步传送Jiffer ：抖动kb/s ：传送速率每秒儿「比特 kB/s ：传送速率每秒儿千字节Little Endian ：LOA ：冇始无终的总线传输LSb ：垠低比特LSB ：最低字节Mb/s ：传送速率每秒儿兆比特MB/s ：传送速率每秒几兆字节Message Pipe ：消息通道MSb ：最高比特MSB ：最高字节NAK:不确认Non Return to Zero Invert (NRZI):非归零翻转码Object ：对彖Packet ：数据包Packet Buffer ：数据包缓冲区Packet ID(PID)：数据包标示位Phase ：时项、相位Phase Locked Loop (PLL):锁郴坏Physical Device ：物理部件Pipe ：通道Polling ：查询Port: 口、端口Power On Reset (POR):电源复位Programmable Data Rate ： nf 编程数据速率 Protocol ：协议Rate Adaption (RA):自适应速率Request;请求.申请I/O Request Isochronous Isochronous Isochronous Isochronous IsochronousRetire:取消、终止Root Hub：根集线器.主机HubRoot Port：根集线器的卜游端IISample:取样、抽样Sample Rate (Fs):抽样速率Sample Rate Conversion (SRC):抽样转换率Service：服务Sevice Interval：服务间隙Service Jitter：服务质量的抖动参数Sevice Rate：指定端口每单位时间的服务数目SOP：包开始Stage：控制传输的某个阶段St ar t "of "Frame (SOF):帧开始Stream Pipe：流通道Synchronization Type:同步类型Synchronous RA：同步的RASynchronous SRC：同步的SRCSysem Programming Interface (SPI):系统町编程接丨ITerminaton Time Division Multiplexing(TDM):时分复用Timeout：超时Token Packet：标卷包Transaction：处理事务Transfer：传送Transfer Type：传送类型Turn-around Time： USB传输中包与包之间的间隔时间,以防止传输冲突Universal Serial Bus Driver (USBD): U§” 驱劲踏Univeral Serial Bus Resources： USB 提供的资源Upstream： I ••彳丁Virtual Device：虚拟设备Word：字(16 位)第2章绪论2.1起因Intel公司开发的通用串行总线架构（USB）的H的主耍基以卜三方面考虎：（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卜•一代计算机基本的应用。
usb接口协议
usb接口协议USB接口协议。
USB（Universal Serial Bus）是一种通用的串行总线标准，用于连接计算机和外部设备。
USB接口协议是指USB设备与主机之间进行通信和数据传输时所遵循的规范和规则。
首先，USB接口协议包括物理层、数据链路层、传输层和应用层四个层次。
在物理层，USB接口使用四根线进行数据传输，分别是VCC（电源线）、D+（数据+线）、D-（数据-线）和GND（地线）。
这四根线构成了USB接口的基本物理连接。
在数据链路层，USB接口协议采用差分信号传输技术，通过差分信号的变化来表示0和1的状态，从而提高了数据传输的稳定性和抗干扰能力。
在传输层，USB接口协议采用主从式的通信方式，主机控制数据传输的开始和结束，从设备响应主机的指令并传输数据。
在应用层，USB接口协议规定了一系列的通信协议和数据格式，以便不同的USB设备之间进行通信和数据交换。
其次，USB接口协议还规定了USB设备的工作模式和通信流程。
USB设备可以分为主机设备和从设备两种类型。
主机设备负责控制和管理整个USB总线，从设备则根据主机的指令进行数据传输和处理。
在通信流程上，USB设备之间的通信是通过一系列的请求和应答来完成的。
主机设备向从设备发送请求，从设备接收到请求后进行相应的处理，并向主机发送应答，从而完成一次数据传输的过程。
另外，USB接口协议还规定了USB设备的插拔和识别流程。
当用户将USB设备插入主机时，主机会通过USB接口协议进行设备的识别和初始化。
主机会向设备发送一系列的探测信号，设备在接收到信号后进行应答，主机根据设备的应答信息来识别设备的类型和功能，并加载相应的驱动程序。
当用户拔出USB设备时，主机会发送相应的命令给设备，设备在接收到命令后进行相应的处理并断开与主机的连接。
最后，USB接口协议还规定了USB设备的电源管理和数据传输速率。
USB设备在空闲状态下可以进入低功耗模式以节省能源，当有数据传输时再恢复到正常工作状态。
usb协议中文详解
第二阶段为数据阶段，也有些请求没有数据阶段； 第三阶段为状态阶段，通过一次IN/OUT 传输表明请求是否成功完成。 控制传输通过控制管道在应用软件和 Device 的控制端点之间进行，控制传输过程中 传输的数据是有格式定义的，USB 设备或主机可根据格式定义解析获得的数据含义。 其他三种传输类型都没有格式定义。 控制传输对于最大包长度有固定的要求。对于高速设备该值为 64Byte；对于低速设备 该值为 8；全速设备可以是 8或 16或 32或 64。 高速端点的控制传输不能占用超过 20%的微帧，全速和低速的则不能超过 10%的帧。 在一帧内如果有多余的未用时间，并且没有同步和中断传输，可以用来进行控制传输。
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。
USB 体系采用分层的星型拓扑来连接 所有USB设备
6
USB 体系简介
以 HOST-ROOT HUB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。
20
USB 数据流模型
物理上，USB设备通过分层的星型总线连接到 HOST，但在逻辑上HUB是透明的，各USB 设备 和HOST直接连接，和 HOST上的应用软件形成 一对一的关系。如下图所示：
各应用软件-功能设备对之间的通讯相互独立，应用软件 通过USB设备驱动程序(USBD)发起 IRQ 请求，请求数 据传输。
ROOT HUB 是一个特殊的 USB HUB，它集成在主机控制器里，不占用地址。 “复合设备（Compound Device）”可以占用多个地址。所谓复合设备其
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
集线器规范集线器规范包括两大基本部分：集线器转发中继器(Hub Repeater)和集线器控制器(Hub Controller)。
同时也描述了集线器的错误恢复，重启和挂起/唤醒操作。
最后简述集线器请求行为和集线器描述子。
集线器提供了USB设备和主机之间的电子接口。
集线器支持的主要的USB功能有：连接行为电源管理设备连接和未连接检测总线错误检测和恢复高速和低速设备的支持。
集线器由集线器转发中继器和集线器控制器组成。
集线器转发中继器负责连接方面的工作。
它也支持像总线错误检测和恢复，连接和未连接检测这样的异常处理。
集线器控制器提供主机到集线器的通讯机制。
集线器特定的状态和控制命令允许主机配置集线器和监视与控制它的每个下行端口。
集线器根据它们是在传输包、唤醒信号或者是在空闲状态而表现出不同的连接行为。
一、包信号连接。
包信号连接分为上行连接和下行连接两种。
上行连接是面向主机的。
当某个使能的下行端口检测到SOP时，就建立了仅到上行端口而不是任何其它下行端口的上行连接。
下行连接是面向设备的。
当集线器在上行端口上检测到SOP时就建立到所有使能下行端口的连接。
未处在使能状态的端口不能向下行方向传送。
集线器还有没有任何连接的空闲状态。
在空闲态时集线器所有端口都处在接收模式，等待下一个包的开始。
二、唤醒连接。
挂起的集线器将上行端口接收到的唤醒信号送到所有使能的下行端口。
当挂起的集线器检测到来使局部挂起或使能下行端口的唤醒信号时，将反射唤醒信号到上行端口和包括自己在内的所有使能下行端口。
唤醒信号不被反射到未使能的或挂起的下行端口。
后面将有更详细的讨论。
集线器是主机和设备之间建立连接的极为重要的USB部件。
检测和防止任何连错误，尤其是能导致死锁的连接就显得非常重要。
集线器必须在转发模式下处理连接错误。
集线器必须也能检测和恢复发往集线器控制器的包。
每个集线器都有一个帧计时器。
它的时间来自集线器的本地时钟，并通过主机发来的SOF 与主机同步。
它提供被用来检测闲置(babbling)设备和防止集线器被上行集线器设为无效的时间参考。
集线器必须跟踪主机帧周期并能在即使丢失两个连续SOF令牌的情况下仍然保持同步。
在重启或唤醒后，帧计时器未同步。
只要接收到两个连续的SOF包，它就必须同步。
EOF1和EOF2是由帧计时器产生的时刻。
这些时刻用来确保设备和集线器不干扰来自主机的SOF包的正确传输。
这些时刻仅当帧计时器与SOF同步时才有意义。
图10-1给出了严格的EOP时刻。
表10-1总结了主机和集线器EOF时刻。
在EOF2时刻，任何有上行连接的端口将被置为无效。
集线器通过在上行集线器EOF2之前发出EOP来防止被设为未使能。
(如在EOF1时刻)。
表10-1集线器和主机EOF时刻描述从SOF开始通常的位数说明EOF1 32 帧结束点#1 EOF2 10 帧结束点#2EOF1范围EOF1范围图10-1. EOF时间点USB主机控制器应该负责不要设备回应，如果该回应会导致设备在EOF2时刻发出包。
这时主机应该发出异常终止序列来保证设备不作回应。
而且，因为集线器将在到达EOF1时刻时结束上行方向的包，如果来自设备的响应(数据或握手信号)未定或者集线器到EOF1时刻的过程中，主机不应开始一个事务。
内部接口(Internal port)连接着集线器转发中继器和集线器控制器。
除了传送串行数据到集线器控制器或从集线器控制器接收串行数据外，内部端口还是一定唤醒信号的来源。
图10-2给出了内部端口状态自动机。
表10-2定义了内部端口的信号和事件。
图11-2. 内部端口状态变迁图表11-2 内部端口信号/事件定义信号/事件名称事件信号源描述EOI 内部时间间隔结束Rx_Suspend 接收器接收器在挂起状态Resume_Event 集线器控制器集线器控制器中出现唤醒信号只要接收器不处在挂起状态，内部端口就处在不活动状态。
当接收器进入挂起状态时，内部端口就进入挂起延迟状态。
该状态有2ms的时间限制。
挂起时延状态过期后就进入充分挂起状态，在充分挂起状态时，如果集线器控制器中产生唤醒条件，就进入产生唤醒(Generate Resume)状态。
在该状态时，内部端口产生追加SOP_FD到集线器转发中继器。
图10-3给出集线器下行端口的简化状态自动机。
事件和信号在表10-3中定义。
表11-3 下行集线器端口信号/事件定义信号/事件名称事件信号源描述Power_sorce_off 依赖于实现端口电源关闭是由于电流过载或退出源电流（例如：外部电源撤走）Over_current 集线器控制器集线器或端口上出现电流过载条件EOI 内部时间间隔或序列结束SE0 内部在端口上接收到SE0Disconnect_Detect 内部在端口上检测到长SE0（参见11.5.2）LS 集线器控制器低速设备接到该端口上SOF 集线器控制器接收到SOF令牌J 内部在端口上接收到‘J’K 内部在端口上接收到‘K’Rx_Resume 接收器上行接收器在唤醒状态Rx_Suspend 接收器上行接收器在挂起状态Rptr_Exit_WFEOPF集线器转发中继器集线器转发中继器离开WFEOFFU状态URptr_Enter_WFEOPF集线器转发中继器集线器转发中继器进入WFEOFFU状态UPort_Error 内部检测到错误条件（参见11.8.1节）Configuration=0 集线器控制器集线器控制器配置值为0只要集线器配置的值为零下行端口就进入未配置(Not Configured)状态，并保持该状态不变。
集线器将在端口上驱动SE0。
不会有其它的活动信号发生。
所有集线器都支持关掉电源(Power-off状态)。
对端口的有非零配置值的SetConfiguration()请求将使端口从任何状态进入未供电状态。
在除未配置状态外任何状态，并接收到ClearPortFeature(PORT_POWER)时或检测到电流过载条仲时也将进入该状态。
在该状态时差分单端发送器和接收器未使能。
在未供电状态时接收到SetPortFeature (PORT_POWER)请求或端口的未连接计时器超时，或Restart_S、Restart_E状态过期后就进入未连接状态(discorneeted)。
在该状态时仅有连接检测是可能的。
表明这时还没有设备接入该端口。
该状态有时间限制。
在该状态时，只要求接收到SE0信号时计时器就复位，在检测到其它信号时才开始计时。
除集线器挂起时钟停止外，该计时器的时限是2.5us到2ms。
如果集线器挂起并有远程唤醒功能，在一个未连接端口上从SE0状态变化将使集线器启动时钟并对该事件计时。
集线器需能在状态变化后的12ms内起动时钟并对该状态计时，如果挂起的集线器没有远程唤醒功能，集线器将忽略该事件直到集线器被唤醒。
在未连接状态过期或对端口有相应请求或检测到错误条件时进入未使能状态。
在该状态时，对接收到的SE0信号都要计时。
除未供电状态和未连接状态外，对端口发出重启请求时就进入重启状态。
此时，集线器在端口上驱动SE0信号。
该状态的时限通常10ms至20ms。
在重启结束，或SendEOP状态结束，或在发送状态转发中继器离开WFEOPFU状态，或从挂起状态当挂起的上行接收器检测到‘K’时，进入使能(Enable)状态。
在该状态时，从‘J’到‘K’的状态变化就能建立上行连接。
在使能状态时，如果上行接收器处在唤醒状态，或者在Restart-S、Restart-E状态，一检测到‘K’就进入发送状态。
对于高速设备，是在端口处在使能状态且转发中继器进入WFEOPFU状态时进入发送状态。
在该状态时，端口将传送在上行端口上接收的数据。
对低速设备来说，是在上行端口上接收到一个高速PRE PID时从使能状态转入的。
在该状态时，端口将对上行端口接收到的数据作适当变换后重新发出。
端口在使能状态时接收到相应的请求时变为挂起(Suspend)状态。
在该状态时，端口的差分发送器被设为未使能。
端口在接收到相应的请求，或在接收器未挂起时检测到‘K’就进入唤醒状态(Resuming)。
该状态名义上有20ms的时限。
在该状态时，集线器在端口上驱动‘K’。
重启状态结束后就进入SendEOP状态。
在使能状态时接收到SOF且有低速设备接在该端口上也可进入该状态。
该状态时，集线器将发送低速的EOP。
在EOP结束时该状态也结束。
端口处在使能状态，且接收器处在挂起状态时，在检测到SE0或‘K’时就从挂起状态进入Restart_S状态，或从使能状态进入Restart_E状态。
在这些状态时端口继续监视总线状态，当看见‘K’时就立刻进入发送状态，否则就进入未连接状态。
集线器未配置Powered_off:：端口（或组）需要显式请求来转变图11-6. 下行集线器端口状态变迁图Disabled:端口不能进行任何传输.端口在HiZ Resetting:通过端口驱动SE0 10ms.Enable:上行和下行的传输端口都不能进行. Disconnected:端口在两个方向都不进行传输。
端口处在HiZ，正在给J/K计时（2.5μs 到2ms）.Transmit: 端口进行下行方向的传输。
Suspended：没有上行或下行的传输。
Resuming：驱动‘K’20ms。
SendEOF：发送低速EOP（2个低速位时间的SE0在接一个低速位时间的‘J’。
Restart_S和Restart_E：端口进入这两个状态的任意一个等待时钟重启，延迟时间的长短依赖于实现但不能超过10ms每个端口需要一个未连接计时器。
该计时器用来连续监视端口的单端接收器，来检测未连接事件。
表11-4 上行集线器端口接收器信号/事件定义信号/事件名称事件信号源描述Tx_active 发送器发送器在活动状态J 内部在上行端口上接收到一个‘J’（空闲）EOI 内部时间间隔结束K 内部在上行端口上接收到一个‘K’Tx_resme 发送器发送器在Sresume 状态SE0 内部在上行端口上接收到一个SE0POR 以赖于实现Power_On_Reset图10-4给出了集线器上行接收器的状态自动机。
表10-4定义了事件和信号。
在发送器活跃时或接收器检测到SJ条件时从除挂起状态外的任何状态进入ReceivingJ状态。
该状态有3ms 的时间限制。
每当进入该状态时计时器复位，且只有在发送器处在不活动状态时该计时器才计时。
该状态过期后就进入挂起状态。
进入该状态后控制器开始了一个2ms的计时器。
如果计时器过期且接收器仍在该状态则控制器挂起。
控制器挂起后，它可产生唤醒信号。
当在总线上检测到SK条件且转发中继器处在WFSOP或WFSOPEU状态时，接收器从除唤醒状态外的任何状态进入ReceivingK状态。