USB识别电路
主板USB接口电路结构图解
主板USB接口电路结构图解因为每个 USB 接口能够向外设提供＋ 5V500MA 的电流，当我们在连接板载 USB 接口时，一定要严格按照主板的使用说明书进行安装。
绝对不能出错，否则将烧毁主板或者外设。
相信有不少朋友在连接前置 USB 插线时也发生过类似的“ 冒烟事见“ 。
这就需要我们能够准确判别前置 USB 线的排列顺序如果我们晓得 USB 接口的基本布线结构，那问题不是就迎刃而解了吗。
USB 接口图解主机端：接线图：VCCData －Data ＋GND实物图：设备端：接线图：VCCGNDData －Data ＋三、市面上常见的 USB 接口的布线结构这两年市面上销售的主板，板载的前置 USB 接口，使用的都是标准的九针USB 接口，第九针是空的，比较容易判断。
但是多数品牌电脑使用的都是厂家定制的主板，我们维修的时候根本没有使用说明书；还有像以前的 815 主板，440BX ， 440VX 主板等，前置 USB 的接法非常混乱，没有一个统一的标准。
当我们维修此类机器时，如何判断其接法呢？现在，把市面上的比较常见的主板前置 USB 接法进行汇总，供大家参考。
( 说明：■ 代表有插针，□ 代表有针位但无插针。
)1 、六针双排这种接口不常用，这种类型的 USB 插针排列方式见于精英 P6STP －FL(REV ： 1.1) 主板，用于海尔小超人 766 主机。
其电源正和电源负为两个前置 USB 接口共用，因此前置的两个 USB 接口需要 6 根线与主板连接，布线如下表所示。
■DATA1+■DATA1-■DATA2-■DATA2+■ GND2 、八针双排这种接口最常见，实际上占用了十针的位置，只不过有两个针的位置是空着的，如精英的 P4VXMS(REV ： 1.0) 主板等。
该主板还提供了标准的九针接法，这种作是为了方便 DIY 在组装电脑时连接容易。
■ VCC■DATA －■DATA ＋□NUL■ GND■ GND□NUL■DATA ＋■DATA －■ VCC微星 MS-5156 主板采用的前置 USB 接口是八针互反接法。
USB接口电路的原理图
USB接口电路的原理图USB接口电路是指用于连接计算机或其他设备的通用串行总线接口电路。
它通过电缆传输数据和供电，被广泛应用于计算机、移动设备、音视频设备等领域。
下面将从原理、组成部分和工作原理等方面详细介绍USB 接口电路的原理图。
一、USB接口电路的原理1.差分信号传输原理：USB接口电路采用差分信号传输，即正负两个信号线相互对称地传输信号。
在数据传输中，一个信号线传输高电平，另一个信号线传输低电平，通过两个信号的差值来传输数据。
差分信号传输可以提高传输速率，并减少信号传输中的串扰和噪声。
2.控制和数据线原理：USB接口电路包括两条控制线和多条数据线。
其中，控制线用于传输设备的控制信号，如插拔检测、供电控制等；数据线用于传输数据信号，分为数据输入线和数据输出线。
通过控制线和数据线的配合工作，实现设备之间的数据传输和通信。
3.供电原理：USB接口电路中，同时还包括供电线，用于向连接设备提供电力。
USB接口标准定义了不同的电源等级，包括5V、500mA，以及后来的USB3.0标准的更高电源等级。
通过供电线，连接设备可以从主设备获得所需的电力。
二、USB接口电路的组成部分1.物理层：物理层是USB接口电路的核心组成部分，负责传输数据信号和控制信号。
物理层包括差分收发器、驱动器、电阻网络等。
差分收发器负责差分信号的发送和接收，驱动器负责驱动信号的发送，电阻网络则用于调整信号的阻抗和电平。
2.控制器：USB接口电路中的控制器负责解码和编码数据，以及管理数据传输和控制信号的交互。
控制器通常由一块芯片实现，其中包括USB协议引擎、缓冲区、时钟电路等。
3. 连接器：USB接口电路的连接器用于与设备或计算机进行物理连接，提供插拔功能。
连接器通常由多个引脚组成，包括供电引脚、数据引脚和接地引脚等。
USB接口标准定义了不同形状和尺寸的USB连接器，如USB Type-A、Micro-USB、USB Type-C等。
USB接口电路分析
USB接口电路分析USB(Universal serial bus)的中文含义是通用串行总线。
USB接口的特点是速度快、兼容性好、不占中断、可以串接、支持热插拔等。
目前ＵＳＢ接口有两种标准，分别为USB1.1和USB2.0.其中USB1.1标准接口的数据传输速度为12Ｍbps，USB2.0标准接口的数据传输速度为480Mbps。
主板通常集成4-8个USB接口，并且在主板上还有USB扩展接口，通常USB接口使用一个4针插头作为标准插头，通过USB 插头，采用菊花链的形式可以把所有的外设连接起来，并且不会损失带宽。
USB接口电路主要由USB接口插座、电感、滤波电容、电阻排、保险电阻、南桥芯片等组成。
USB 接口电路的VCC0和VCC1供电针脚通过保险电阻和电感连接到电源插座的第4针脚，有的主板在供电电路中还设置有一个供电跳线，通过跳线可以选择待机供电或ＶＣＣ5供电。
如果选择待机供电，则在关机的状态下，USB接口也有工作电压。
USB接口电路中的保险电阻用来防止USB 设备发生短路时烧坏ＡＴＸ电源，目前的主板一般使用贴片电阻或高分子ＰＴＣ热敏电阻作为保险电阻。
高分子ＰＴＣ热敏电阻可以在出现短路情况时，自动升高内部电阻，起到保护的作用，同时在故障排除后，又会自动恢复到低电阻状态继续工作。
USB接口电路数据线路中的贴片电感和电阻排的作用是：在数据传输时起到缓冲的作用（抗干扰）。
这个电阻排通常采用阻值为22欧或33欧的电阻。
而数据线路中连接的电容排和电阻排起滤波的作用，可改善数据传输质量，电容排的容量一般为47ＰＦ，有的为100ＰＦ。
USB接口的工作原理是：当电脑主机的USB接口接入USB设备时，通过USB接口的5Ｖ供电为ＵＤＢ设备供电，设备得到供电后，内部电路开始工作，并向＋ＤＡＴＡ针输出高电平信号（—ＤＡＴＡ为低电平）。
同时主板南桥芯片中的USB模块会不停的检测ＵＳＢ接口的＋—ＤＡＴＥ的电压。
当南桥芯片中的USB模块检测到信号后，就认为USB设备准备好，并向USB设备发送准备好信号。
硬件设计：接口--USB2.0电路设计
硬件设计：接⼝--USB2.0电路设计参考资料：⼀、USB2.0物理特性 1.1、USB接⼝ USB连接器包含4条线，其中VBUS、GND⽤于提供5V电源，电流可达500mA；⽽D+、D-⽤于USB数据传输。
D+、D-是⼀组差分信号，差分阻抗为90欧，具有极强的抗⼲扰性；若遭受外界强烈⼲扰，两条线路对应的电平会同时出现⼤幅度提升或降低的情况，但⼆者的电平改变⽅向和幅度⼏乎相同，所以两者之间的电压差值可始终保持相对稳定。
扩展：USB OTG(即USB On-The-Go)技术在完全兼容USB2.0标准的基础上，增添了电源管理(节省功耗)功能，它允许设备既可作为主机，也可作为外设操作，实现了在没有主机的情况下，设备与设备之间的数据传输。
例如数码相机直接连接到打印机上，通过OTG技术，连接两台设备间的USB⼝，将拍出的相⽚⽴即打印出来。
USB OTG接⼝中有5条线： 2条⽤来传送数据D+ 、D-; 2条是电源线VBUS、GND; 1条是ID线，⽤于识别不同的电缆端点，mini-A插头(即A外设)中的ID引脚接地，mini-B插头(即B外设)中的ID引脚浮空。
当OTG设备检测到接地的ID引脚时，表⽰默认的是A设备(主机)，⽽检测到ID引脚浮空的设备则认为是B设备(外设)。
1.2、反向不归零编码(NRZI) 反向不归零编码(Non Return Zero Inverted Code)的编码⽅式⾮常简单，即⽤信号电平的翻转代表“0”，信号电平保持代表“1”。
这种编码⽅式既可以保证数据传输的完整性，还不需要传输过程中包含独⽴的时钟信号，从⽽可以减少信号线的数量。
但是当数据流中出现长“1”电平时，就会造成数据流长时间⽆法翻转，从⽽导致接收器丢失同步信号，使得读取的时序发⽣严重的错误；所以在反向不归零编码中需要执⾏位填充的⼯作，当数据流中出现连续6个“1”电平就要进⾏强制翻转(即⾃动添加⼀位“0”电平)，这样接收器在反向不归零编码中最多每七位就会出现⼀次数据翻转，从⽽保证了接收器的时钟同步，同时接收器端会扔掉⾃动填充的“0”电平，保证了数据的正确性(即使连续6个“1”电平后为“0”电平,NRZI仍然会填充⼀位“0”电平); USB的数据包就是采⽤反向不归零编码⽅式，所以在总线中不需要时钟信号。
主板USB接口电路结构图解
主板USB接口电路结构图解因为每个 USB 接口能够向外设提供＋ 5V500MA 的电流，当我们在连接板载 USB 接口时，一定要严格按照主板的使用说明书进行安装。
绝对不能出错，否则将烧毁主板或者外设。
相信有不少朋友在连接前置 USB 插线时也发生过类似的“ 冒烟事见“ 。
这就需要我们能够准确判别前置 USB 线的排列顺序如果我们晓得 USB 接口的基本布线结构，那问题不是就迎刃而解了吗。
USB 接口图解主机端：接线图：VCCData －Data ＋GND实物图：设备端：接线图：VCCGNDData －Data ＋三、市面上常见的 USB 接口的布线结构这两年市面上销售的主板，板载的前置 USB 接口，使用的都是标准的九针USB 接口，第九针是空的，比较容易判断。
但是多数品牌电脑使用的都是厂家定制的主板，我们维修的时候根本没有使用说明书；还有像以前的 815 主板，440BX ， 440VX 主板等，前置 USB 的接法非常混乱，没有一个统一的标准。
当我们维修此类机器时，如何判断其接法呢？现在，把市面上的比较常见的主板前置 USB 接法进行汇总，供大家参考。
( 说明：■ 代表有插针，□ 代表有针位但无插针。
)1 、六针双排这种接口不常用，这种类型的 USB 插针排列方式见于精英 P6STP －FL(REV ： 1.1) 主板，用于海尔小超人 766 主机。
其电源正和电源负为两个前置 USB 接口共用，因此前置的两个 USB 接口需要 6 根线与主板连接，布线如下表所示。
■DATA1+■ VCC■DATA2-■DATA2+■ GND2 、八针双排这种接口最常见，实际上占用了十针的位置，只不过有两个针的位置是空着的，如精英的 P4VXMS(REV ： 1.0) 主板等。
该主板还提供了标准的九针接法，这种作是为了方便 DIY 在组装电脑时连接容易。
■ VCC■DATA －■DATA ＋□NUL■ GND■ GND□NUL■DATA ＋■DATA －■ VCC微星 MS-5156 主板采用的前置 USB 接口是八针互反接法。
USB接口电路设计及通信编程
摘要通用串行总线，即Universal Serial Bus（USB）是一种应用前景非常广阔的新型串行接口总线。
它具有使用方便、易于扩展和传输速率高的特点，广泛应用于各种中低速计算机外设及数字设备中，并在不断发展完善之中。
基于USB总线的数据传输方法有着其他方式所没有的高速与方便，因此有着很高的实际应用价值。
本课题的主要研究内容是：掌握USB通信协议及器件工作方式、利用MCS51系列单片机控制PDIUSBD12接口芯片及周边电路、以及以此为依据设计的接口电路和通信函数，最终通过USB接口实现单片机与Windows平台计算机之间的数据通信。
本课题实现的是主机识别USB外设的过程与最基本的控制传输，是USB数据通信的基础，因此这种方式完成的接口设计具有相当的通用性，可以广泛的应用与移动硬盘、读卡器等设备的开发中。
本课题使用的USB接口芯片是Philips公司的PDIUSBD12-08，所使用的驱动是用Microsoft公司提供的DDK(驱动开发工具包)编制的，完全保证了软、硬件的可靠性、兼容性。
关键词USB PDIUSBD12 控制传输USB固件编程AbstractUniversal Serial the Bus( USB) is a new serial bus that will be wildly used in the future. It has some advantages as convenience, easy to expend and high speed on transmitting, so it can be applied to various computer peripheral devices and digital equipments. In addition, it's being improved every single day. The data transmission based on USB is more fast and convenient than the other methods, so it has high value in practical application.The main content of our task is:Study the specification of USB and master the way of how USB device works; use singlechip 89C52 to handle PDIUSBD12 and other chips; design the interface circuit and firmware, and finally realize the dialogue between the USB controller and the host operated on Windows though the USB cable.This task is to complete the process of enumeration and configure and the basic control transfer. The design achieved by this means can be applied to many other developments such as mass storage and so on because the problems in the task are the base of USB data communications.The USB controller we select is PDIUSBD12 that is produced by Philips and the driver we installed is compiled with the Device Drivers Kit(DDK) offered by Microsoft. So both the software and the hardware of the project is reliable and has good compatibility.Key words USB PDIUSBD12 Control transferUSB firmware programming目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1．1 研究的目的和意义 (1)1．2 USB技术的发展状况及前景 (1)1.2.1 USB的发展历史 (1)1.2.2 USB的特点 (2)1.2.3 USB的应用与前景 (4)1．3主要研究内容与完成情况 (4)第2章系统总体设计的软硬件原理 (6)2.1 引言 (6)2.2 任务分析及技术指标 (6)2.3 硬件电路原理概述 (6)2.3.1 总体设计方案 (6)2.3.2 单片机89C52的连接方法 (6)2.3.3 接口芯片PDIUSBD12的连接方法 (7)2.4 固件程序开发及应用过程 (11)第3章USB总线规范及传输原理简介 (12)3.1 引言 (12)3.2 通用串行总线规范 (12)3.2.1 概述 (12)3.2.2 主要内容 (12)3.3 USB传输原理 (13)3.3.1 四种传输类型简介 (13)3.3.2 USB数据传输原理 (14)3.3.3 控制传输分析 (17)3.3.4 批量传输 (18)3.4 差错控制 (18)3.5 本章小结 (19)第4章USB控制器芯片PDIUSBD12介绍 (20)4.1 引言 (20)4.2 PDIUSBD12特点 (20)4.3 PDIUSBD12数据传输原理 (21)4.4 PDIUSBD12命令代码功能与用法 (21)4.4.1初始化命令 (22)4.4.2 数据流命令 (23)4.4.3 通用命令 (25)4.3 本章小结 (25)第5章固件程序详解 (26)5.1 前言 (26)5.2 程序总体结构 (26)5.2.1 概述 (26)5.2.2 硬件提取层——HAL.C (27)5.2.3 PDIUSBD12命令接口——USBD12.C (27)5.2.4 中断服务程序——ISR.C (27)5.2.5 主循环——MAIN.C、USB.C (27)5.2.6 协议层——CHAP9.C、VDOR.C (27)5.3 各层程序流程详解 (28)5.3.1 主循环MAIN.C (28)5.3.2 协议层 (30)5.3.3 中断服务程序 (37)5.4 本章小结 (43)结论 (44)致谢 (45)参考文献 (46)附录1 (47)附录2 (53)附录3 (60)附录4 (62)第1章绪论1．1 研究的目的和意义随着计算机技术的不断提高，计算机已经逐渐深入生产生活的各个层面，并带来了翻天覆地的变革。
如何解决USB设备无法识别的问题
如何解决USB设备无法识别的问题随着科技的不断进步，USB设备已成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
但是在使用过程中，我们有时会遇到USB设备无法识别的错误，这给我们带来了很多困扰。
本文将介绍USB设备无法识别的原因及解决方法。
一、USB设备无法识别的原因1.硬件故障硬件故障是导致USB设备无法识别的主要原因之一。
USB设备可能由于电路板、线路或者芯片的故障而无法工作，因此需要进行检修或更换。
2.电源问题USB设备无法识别的另一个常见原因是电源问题。
如果USB设备的供电不足或者过电或者电压不正常，则无法正常工作。
B接口损坏如果USB接口受到损坏，USB设备就无法通过这个接口获取电源和数据传输。
这种情况下，需要更换或修复USB接口。
4.驱动问题USB设备必须在计算机上安装正确的驱动程序才能正常工作。
如果没有正确安装驱动程序、驱动程序已损坏或过时，USB设备将无法使用。
5.系统设置问题USB设备无法识别的另一个原因是系统设置的问题。
例如，在某些情况下，如果计算机的USB端口被禁用或USB驱动程序被禁用，USB设备将无法正常工作。
二、USB设备无法识别的解决方法1.检查USB设备是否受损在无法识别USB设备时，首先需要检查设备是否受损。
一些简单的检查可以包括连接设备到另一个计算机或者更换USB电缆。
如果USB 设备能够正常运行，那么问题可能是与计算机或USB接口有关。
2.检查电源问题如果USB设备没有足够的电源，它将不会正常工作。
在这种情况下，需要检查设备的电源是否正确并正确接地。
如果设备有自己的电源供应，需要确保其电源适配器正确连接，并在连接计算机时插入适当的插头。
3.检查USB接口损坏如果USB接口受到损坏，可以尝试将USB设备连接到另一个USB接口以确保USB接口没有问题。
如果检查后USB接口有问题，需要将其更换或修复。
4.检查驱动程序如果USB设备未能识别，可能是由于驱动程序未正确安装或过时。
iPhone&iPAD充电USB线端识别电阻的设置
普通充电器给苹果IPHONE/IPAD2充电的USB端的识别电阻的设置充电器插头一端插在220V交流电的插座上，另一端用苹果专用的数据线接到iPhone/iPad上。
220V交流电先通过整流电路和滤波电路变成300V高压直流电，再经过开关管变成高频高压脉冲，然后通过变压器转换为低压（比如5V）脉冲。
5V的低压脉冲再经过一个整流、稳压电路，变成5V稳定的直流电。
在从220V交流电变为5V直流电的整个过程中，变压器、整流电路、稳压电路只是起到一个改变电能形态的作用。
如果稳压电路输出5V的一端（USB接口）没有接上iPad或者iPhone（术语称为负载），就不会有电流流过，也就不会消耗电能。
接上负载之后，充电器输出端子的正负极才有电流，流过充电器的电流大小取决于负载的状态：只要在力所能及的范围内，负载需要多大的电流，充电器就提供多大的电流。
如果负载需要的电流超过了充电器能够提供的电流上限，那么充电器就会一直输出这个最大的电流。
这是因为，充电器内部通常会设计保护电路，一旦输出电流过大，就会触发保护机制，暂停电流输出。
不过，苹果公司为了让旗下的所有充电器和数码产品能够尽量混用，想出了一个奇招：仔细观察一下充电器的USB接口，你会发现一共有四个窄金属条，称为四个引脚。
这四个引脚分别连接5V电源、D+数据线正信号、D-数据线负信号和GND地。
标准USB引脚，电压分别是：VCC，D-，D+，GROUD；+5V，0，0，0苹果用D-，D+线的电压来检测是否是原装充电器，以决定充电电流。
IPHONE，5V，2.7V，2V，0这样最大充电电流1A；IPAD 5V，2V，2.7V，0 充电电流。
一般兼容USB接口的充电器，D+和D-两个引脚是悬空的，任何设备只要插上这样的充电器，就会从5V和GND 两个引脚获得电能。
而苹果的充电器则在D+和D-两个数据引脚上增加了分压电阻，使充电的设备能够在充电时从这两条数据线上读到两个电压。
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USB电池充电基础：应急指南Len Sherman摘要：毋庸置疑，USB电源最有用的一个功能是能够为便携装置的电池充电。
但是，无论是USB电源还是其它电源，电池充电都不仅仅是从电源取电这样简单。
对于Li+电池尤其如此，充电不正确不仅会缩短电池寿命，而且存在安全隐患。
设计合理的充电器可以优化安全性并增强用户体验，同时它还降低了退货、维修担保等风险，进而降低成本。
通过U SB为电池充电需要权衡电池“维护和保养”，考虑USB功率限制以及便携式消费产品设计中存在的体积和成本问题。
本文讨论了如何在这些因素中达到最佳平衡。
目录引言供电端口电源类型检测USB连接术语端口检测和自枚举充电器增加端口检测其它充电策略USB 3.0“假象”—非标准USB充电结论引言USB为便携设备供电与其串行通信功能一样，已经成为一种标准应用。
如今，USB供电已经扩展到电池充电、交流适配器及其它供电形式的应用。
应用的普及带来的一个显著效果是便携设备的充电和供电可以互换插头和适配器。
因此，相对于过去每种装置都采用专用适配器的架构相比，目前的解决方案允许采用多种电源进行充电。
毋庸置疑，USB电源的最大用途是能够为便携产品的电池充电。
但是，无论是USB电源还是其它电源，电池充电都不仅仅是从电源取电这样简单。
对于Li+电池尤其如此，充电不正确不仅会缩短电池寿命，而且存在安全隐患。
设计合理的充电器可以优化安全性并增强用户体验，同时它还降低了退货、维修担保等风险，进而降低成本。
通过USB为电池充电需要权衡电池“维护和保养”，考虑USB功率限制以及便携式消费产品设计中存在的体积和成本问题。
本文讨论了如何在这些因素中达到最佳平衡。
供电端口USB规范已经经历了几代电源管理技术。
最初的USB 1和USB 2.0规范规定了两种类型的电源(分别是5V 500mA和5V 100mA)，为所连接的设备供电。
这些规范并非针对电池充电，而是用于小型外设供电，例如麦克风和键盘。
但这并不妨碍设计人员设计出自己的USB电池充电装置。
然而，如果没有统一指导，不同装置和充电器之间的互操作性就得不到保证。
这种限制促使近期开发了USB规范补充说明：电池充电规范，1.1版，4/15/200 9 (BC1.1)¹，补充了充电知识和电源说明，最大电源电流可达1.5A。
尽管标题为“电池充电规范”，但该文件几乎没有包括关于充电电池指标的任何信息，只是规定了应该从USB端口吸收多大功率充电。
实际充电方法依然会留给设计人员。
在BC1.1之前，所有USB电源端口在有效工作(即USB术语中的“非挂起”模式)时，归为“低功率”(100mA)或“大功率”(500mA)。
任何端口也可以“挂起”，意味着接近关闭，但仍可提供2.5mA电流。
对于大多数设备，PC、笔记本电脑或供电集线器(供电集线器是一种U SB中断盒，利用自身的墙上适配器电源提供总线供电)端口为“大功率”，除了上行USB主机提供的电源外，不接收其它电源的集线器端口被认为是“低功率”。
插入装置后，最初允许吸收最大100mA的电流，同时进行枚举并与主机协商其电流预算。
随后，可能允许吸收高达500mA的电流，或者是保持在100mA。
在USB串行总线规范2.0版的第7.2.1.4部分对此进行了详细规定。
BC1.1的内容超出了USB 2.0规定的电源分配，它定义了更多用于充电的电源。
主要有三种不同类型的电源：1. 标准下行端口(SDP)这与USB2.0规范定义的端口相同，也是台式机和笔记本电脑常见的典型端口。
挂起时，最大负载电流为2.5mA；连接且非挂起状态下为100m A，可以配置电流为500mA (最大)。
设备可利用硬件识别SDP，USB数据线D+和D-分别通过15kΩ接地，但仍然需要枚举，以符合USB规范。
尽管现在许多硬件不经枚举即消耗功率，但在USB 2.0规范中，从严格意义上并不合法，违反规范要求。
2. 充电下行端口(CDP) BC1.1为PC、笔记本电脑及其它硬件规定了这种较大电流的新型USB口。
现在，CDP可提供高达1.5A电流，由于可在枚举之前提供电流，所以有别于USB 2.0。
插入CDP的装置可通过操纵和监测D+、D-线，从而利用硬件握手识别CDP (参见USB电池充电规范第3.2.3部分)。
在将数据线转为USB 收发之前进行硬件测试，这样就能够在枚举之前检测到CDP (以及开始充电)。
3. 专用充电端口(DCP) BC1.1规定了不进行枚举的电源，例如墙上适配器电源和汽车适配器，不需要数字通信即可启动充电。
DCP可提供高达1.5A电流，通过短路D +和D-进行识别，从而能够设计DCP“墙上适配器电源”，采用USB mini或微型插孔，而非圆形插头或自制连接器的固定安装线。
这样的适配器可采用任意USB电缆(配备正确插头)进行充电。
USB电池充电规范，1.1版，4/15/2009中对这些接口类型进行了详细规定。
电源类型检测对于连接到任意USB插孔并利用该电源工作或为电池充电的装置，需要了解吸收多大的电流合适。
如果从只能提供500mA的电源试图吸收1A电流，这种措施并不妥当。
USB接口出现过载时很可能导致关断、烧毁保险丝或触发自恢复保险丝动作。
即使具有自恢复保护，也只能在拔出设备并重新连接后才能重新启动。
在保护措施不严谨的接口设计中，接口过载会造成整个系统复位。
便携设计可以选择适当方法管理接口检测，可以兼容于BC1.1、只兼容USB 2.0或根本不兼容。
如果完全兼容于BC1.1，则必须能够检测所有类型的USB电源并限制其电流，包括合法的USB 1和2.0接口。
如果兼容2.0，将在枚举后从SDP充电，但可能不能识别C DP和DCP。
若不能识别CDP，它仍然能够充电并保持兼容，但只能在枚举后进行，与S DP方式相同。
其它部分兼容和不兼容标准的充电方法将在随后讨论。
器件可利用自身软件检测接口，或采用独立于系统资源、通过USB D+和D-数据线之间的互动进行检测的接口IC。
这些功能设计的划分具体取决于系统架构。
例如，已经采用微控制器或专用IC管理电源的设备，可能更倾向于使用IC进行端口检测和电流选择。
由于这些设备能够通过USB连接主机并进行通信，可根据枚举和配置结果选择充电。
这些选择可以由应用处理器控制，或者是由负责电源管理及其它系统功能的独立微控制器控制。
系统检测端口类型、枚举，并向充电器发送相应指令。
充电器负责处理充电的硬件和安全事项，具有内置门限，使系统不会损害电池(图1)。
图1. 无枚举充电器。
USB收发器和微处理器处理USB枚举，然后微控制器将电池充电器设置在正确的参数。
不同的设备设计可能不通过USB通信，或不希望专用系统软件管理USB充电，而仅仅是采用USB端口供电。
这种方式避免了设计复杂性，或者无需担心软件故障所造成的充电失效。
由于系统不进行枚举，最好的充电选择是自枚举充电器IC。
充电器负责端口检测并选择合适的USB负载电流门限，无需系统介入(图2)。
图2. 自枚举充电器直接连接至USB数据线，使得简单系统能够完全利用USB充电，无需占用USB收发器或微处理器资源。
USB连接术语这里，我们有必要介绍一下部分USB术语，包括“插入”、“连接”、“枚举”和“配置”。
插入：插入USB电缆的物理过程。
连接：设备将1.5kΩ上拉电阻连接至D+或D-数据线时(刚插入)。
枚举：设备和主机之间交换初始数据，识别设备类型。
配置：设置设备参数。
在USB 2.0中，设备进行枚举和配置期间需要了解USB端口可源出多大电流。
枚举和配置需要设备与主机之间进行数字通信。
BC1.1扩展了USB规范，除USB 2.0选项外，BC 1.1还允许利用“哑”操作确定端口类型，所以，有些端口无需枚举即可充电。
端口检测和自枚举充电器MAX8895判断如何使用所提供的输入电源，与系统评估电源无关。
充电器自动确定适配器类型，能够区分以下类型：1. DCP：500mA至1.5A2. CDP (主机或集线器)：高速充电时达到900mA (啁啾期间为580mA)；低速和快速为1.5A3. 低功率SDP (主机或集线器)：100mA4. 大功率SDP (主机或集线器)：500mA所提供的电流支持电池充电或系统供电，或在它们之间进行分配。
如果在长达10ms内未检测到总线流量，内置挂起定时器自动触发挂起。
除了自动优化来自USB及适配器电源的电流外，MAX8895还巧妙处理适配器、USB供电和电池供电之间的转换；允许系统在必要时利用所有能够利用的输入电源(图3)。
施加电源时，电池耗尽或没有电池同样可以保持工作。
集成了所有功率控制MOSFET，无需外部二极管。
热调节环路在极限温度下自动降地充电电流，以降低管芯温度。
图3. MAX8895充电器自枚举，根据所连接电源的类型优化设置充电电流。
即使是深度放电的电池，也能维持系统工作。
增加端口检测BC1.1规定了检测端口类型的硬件方法。
预计采用集成电路实现这一功能，如图2中的M AX8895，或在USB收发器中包括该电路。
尽管如此，有些时候的首选方案依然是为现有充电器增加端口检测功能，至少包含其中部分功能。
图4所示电路为一种基本的USB充电器检测方法，受系统微控制器控制工作。
这种方法可检测DCP，但是不能区分SDP和CDP。
它把两者均作为SDP，这就意味着有些情况下会丧失从CDP吸收更大充电电流的机会。
在预算较低的设计中，这一缺陷是可接受的。
图4. 高速USB开关实现有限的USB充电器检测形式图4所示连接方法支持如下有限端口检测功能。
当便携设备插入三种端口类型之一时，V B 为U1开关和设备的微控制器供电。
U1的CB输入的逻辑低电平将其置于检测模式，D+ US线通过10kΩ上拉至系统逻辑电压，D-通过100kΩ拉至GND。
如果连接的是DCP (D+与D-短路)，D-将变为高电平；如果连接的是SDP或CDP，D-及检测输出将为低电平。
如果检测到SDP或CDP，系统将驱动CB为低电平，将开关置于数据模式，该模式下将D+和D-连接至数据通路，用于枚举及其它数据传输。
以上方法有一个局限性：插入CDP时无法识别，从而不能立即充电，尽管在枚举后可从CDP充电。
图5所示为完整的端口检测。
MAX14578包括检测连接设备(USB电缆、USB CDP或专用充电器)所需的所有电路，并控制外部锂离子电池充电器。
设备执行与USB电池充电规范1.1兼容的检测逻辑，包括数据触点检测、D+/D-短路检测和CDP识别。
另外，它有一个充电定时器和低电池电量监测器，用于支持USB BC1.1“无电电池”充电机制。
MAX14578具有一个数据开关，适用于USB高速和初始(全速和低速)信号。
它具有低导通电阻(R ON)、低导通电阻平坦度以及非常小的电容。