USB全规范详细分析(技术篇)
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技术规范(中文)
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
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
1.3 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
键盘 鼠标 游戏棒 ISBN PBX POTS
低价格 热插拔 易用性
低价格 易用性 动态插 拔 限定带宽和延迟
高速
音频 磁盘
高带宽 限定延迟 易用性
音频 磁盘
25-500Mb/s
表 2-1
2.3 特色
USB 的规范能针对不同的性能价格比要求提供不同的选择 以满足不同的系统和部件
及相应不同的功能 其主要特色可归结为以下几点
4总线协议总线协议usb总线属一种轮讯方式的总线主机控制端口初始化所有的数据传输每一总线执行动作最多传送三个数据包时主机控制器发送一个描述传输运作的种类包这个数据包通常称为标志包tokenpacket取出属于自己的数据数据传输方向不是从主机到设备就是从设备到主机时由标志包来标志数据的传输方向数据传送接收端也要相应发送一个握手的数据包表明是否传送成功间的usb数据传输在主机和设备的端口之间流和消息流的数据不像消息的数据传送服务类型端口特性如方向和缓冲区大小即存在usb中有一个特殊的通道缺省控制通道存在从而为设备的设置查询状况和输入控制信息提供一个入口事务预处理允许对一些数据流的通道进行控制估或低估通过发送不确认握手信号从而阻塞了数据的传输速度两种模式可在用同一usb总线传输的情况下自动地动所以该模式只支持有限个低带时钟信号被转换成nrzi每一数据包中附有同步信号以使得收方可还原出向设备提供电源通过选择合适的导线长度以匹配指定的irdrop和为了保证足够的输入电压和终端阻抗在每个端口都可检测终端是否连接或分离vbus使用5v电源usb对重并区分出高所有设备都有一个上行的连接这样就避免了集线器间的非法的循环往复的连接一对符合标准的电源线并有易拆装的特性上行连接电连接器有四个方usb的系统软件和设备如何与主机协调工作主机对那种直接相连的usb设备提供电那些完全依靠电缆提供能源的设备自供电受一定布局限制的带有键盘输入笔和鼠标均为设备而且集线器总线供总线供能usb的系统软件可以与主机的能源并且有特色的是唤醒usb设备应用特有如采用电池的笔按照传输前制定好的原则方向usb设备地址和终端号的usb数据usb设备从解码后的数据包的适当位置在每次传送开始在传输开始然后发送端开始发送包含信息的数据包或表明没有发送端和接收端之存在两种类型的通道而且通道与数据带宽多数通道在usb设备设置完成后它属于消息通道从而在硬件级上防止了对缓冲区的高当不确认信号发过后可视为一个通道它没有usb所定义的结构有关当设备一启动即若总线有空闲质的流通道同时正常工作包3
USB充电数据线技术要求
USB充电数据线技术要求1外观表1外观要求与测试参考检验项目要求测试参考1.1零件无氧化、生锈、龟裂掉镀层或露铜现象。
1.2线材表面无开裂、皱折、严重划伤、起泡、残缺等不良现象。
1.3印字内容完整、端正、清晰易识别。
14长度线缆长度符合标称要求注：如线身、包装或产品说明书等未注明标称线长，则无需进行本项测试。
2机械性能表2机械性能要求与测试参考检验项目要求测试参考2.1插入力1.Type-C接口：5N≤插入力≤20N；B A接口：插入力≤35N；3.Micro B接口：插入力≤35N。
2.2拔出力1.Type-C接口：8N≤拔出力≤20N；B A接口：10N≤拔出力；3.Micro B接口：8N≤拔出力≤25N。
2.3插拔寿命1.Type-C接口：插拔10000次，500±50次/小时；2.Micro B接口：插拔10000次500±50次/小时；3.试验后，产品导通正常，符合以下要求：1)Type-C接口：6N≤拔出力≤20N；2)Micro B接口：8N≤拔出力≤25N。
2.4垂直扳力1.Type-C接口：将端子插入母座并固定好，在距离母座15mm处对端子垂直施加50N（上下左右）,每个方向进行1次；2.Micro B接口：将端子插入母座并固定好，在距离母座15mm处对端子垂直施加8N（上下左右）,每个方向进行1次；3.测试过后，线缆导通，符合3.1要求。
2.5吊重1.线缆一端固定，另一端施加5000g的轴向力，保持1分钟；2.试验后,检查没有物理损坏，线缆导通正常，符合3.1要求。
2.6弯曲测试1.线缆进行5000次弯曲测试，在线监测无断短路现象；2.试验后，线缆外被层无破裂。
功能正常。
3电气性能表3电气性能要求与测试参考检验项目要求测试参考3.1导通在规格设定导通电阻内，无开路、断路、错位不良。
3.2表面温升公母端连接器配合，施加适当电流，温升不大于30℃。
3.3回路电阻长度2米以下线缆：C-C线：回路阻抗≤200mΩ；A-C线：回路阻抗≤250mΩ；A-B线：回路阻抗≤300mΩ；A-X线：A端与各输出端的回路阻抗≤300mΩ。
usb标准详解
第一章技术背景本章对通用串行总线USB的技术背景作一简单描述,包括设计目标,总线特征和现有技术.1.1USB的目标:结构6.1USB物理结构包括与HUB下游接口连接部分和与另一个HUB或设备上游的连接部分.USB有三种速度:高速(480Mb/s),全速(12Mb/s)(这两种线要求使用遮蔽,其中包括一对电源线和一对绞合信号线),低速推荐但是不要求信号线对绞.端子应设计为热插拔型,USB上的标记使你靠触觉就可以非常容易的找到正确的方位.6.2端子协议为了减少终端使用者的问题,USB采用了端子协议,A端子和B 端子的物理结构不同,A端子直接和主机或HUB的下游接口相连接所有的USB设备都要有A 端子以下是描述插头和插座是如何匹配的1.A插座与A插头相匹配,A插座的功能是主机或HUB 的输出2.A插头与A 插座相匹配,A插头是指向主机系统3.B插座与B插头相匹配,B插座的功能是主机或HUB 的输入4.B插头与B插座相匹配,B插头总是指向HUB或设备6.3电缆USB包括四根线:两根电源线,两根信号线.高速/全速电缆信号线对绞,完全遮蔽,高速/全速电缆应标识出适当的使用方法(见6.6.2),高速/全速电缆可以用于低速,全速和高速的传输设备.当高速/全速电缆应用于低速设备时,电缆一定要满足低速要求.低速电缆建议但是不要求信号线对绞.6.4电缆组合此项规格说明三种USB组合:标准可分离电缆,受制电缆和低速受制电缆.标准可分离电缆是一种一端是A 插头另一端是B插头的高速/全速电缆;受制电缆是一端是A插头,另一端与高速/全速外围设备相连;低速受制电缆是一端连接A插头,另一端与低速外围设备相连接.其它的组合方式是不允许的.电缆组合的颜色由提供者规定,推荐的颜色为白,灰,或黑6.4.1标准可分离电缆组合高速和全速设备可使用B端子,允许设备有一个标准的USB电缆,这就免除了制造设备固定电缆的必要,同时也使换线问题变得容易解决.表6-2列举了标准可分离电缆的组合必须满足以下电气要求(1)一端A插头一端B插头(2)电缆必须规定用于高速/全速(3)电缆阻抗必须满足高速/全速驱动器,驱动器规定了阻抗,参考7.1.1(4)允许的最大电缆长度和信号传播延时.参考7.1.14和7.1.17(5)信号线之间的传播延时偏差应为最小.参考7.1.3(6)电源线中负极是上下游共同的负极,电缆的最大长度受压降的限制.(参考7.2.2)最小可接受的线径由连接设备决定.(7)电源线中的正极为连接设备提供电源6.4.2高速受制电缆组合电缆的一端与外围设备相连就被认为是受制电缆.高速/全速电缆可应用于高速,全速,低速设备.当在低速设备使用一个高速/全速硬联机电缆时,电缆必须满足低速要求高速/全速受制电缆组合应满足以下电气特性:(1)一端有射出后的A端,另一端由供应者规定,如果供应者规定为热插拔,那么应是B端子(2)电缆必须为额定的高速和全速.(3)电缆的阻抗必须与高速和全速驱动器相匹配,驱动器对阻抗有特殊的要求.参考7.1.3(4)由信号的衰减和传播延时决定电缆的最大长度,参考7.1.14和7.1.17(5)信号线间的延时偏差应为最小.参考7.1.3(6)电源线中的负极为上下游接口的共同负极.线的长度受通过地线压降的限制,参考7.2.2,线径由最差电流消耗计算得出.(7)电源线中的正极为与其相连接的设备提供能量,最小线径为提供者规定6.4.3低速受制电缆组合当电缆与外围设备之间采用硬线连接时就被认为是受制组合.低速电缆只可用于低速设备.低速受制电缆应满足以下电气要求:(1)电缆的一端连接射出后的A插头,由供应者规定另一端.若供应者特意设计为热插拔的话,它就应为满足相同参数的USB B 端子.(2)低速驱动器对电容值作出特殊化的要求,这个值包括D+,D-之间的所有介质的电容值而不仅仅是电缆的电容值.电缆的选择必须确保完整的电容值在规定的最大值和最小值之间,若应用的c值不满足最低要求,应增加额外的电容值.参考7.1.1.2(3)低速电缆的最大长度由信号的上升和下降时间决定,这就使低速线明显的比高速线短.参考7.1.1.2(4)信号线之间的传播延时偏差必须最小.参考7.1.3(5)电源线的负极提供给上游和下游一个共同的参数,电缆的最大长度由通过负极的压降决定,参考7.2.2,最小线径由最差电流消耗决定(6)电源线的正极给与其连接的设备提供电源,其最小的线径由供应者规定6.4.4优化USB以便使用,我们期望的是即插即用.依据说明,使USB无效的唯一方法就是切断其电源,或使其缺乏带宽,和过大的布局,这些条件应在软件系统中充分说明.被禁止的电缆组合可以工作在一些情况下,但是不能保证在所有的情况下它都可以使用扩展的电缆组合一种电缆组合由A插头和A插座或B插头和B插座组合,这就允许许多节的线连接在一起,就有可能超过允许的最大电缆长度.违反布局规则的电缆组合一种电缆组合由两个A插头或两个B插座,这就允许两个设备的下游接口直接连接.提示:如果是应用一个USB设备连接2个总线的话是不被禁止的.应用于低速设备的标准可分离电缆标准可分离的电缆被禁止使用在低速设备上,一个标准可分离电缆必须是高速/全速的,既然它额定是高速的,那么应用一个高速电缆将会超过低速的电缆载荷. 6.5.3.1插座的射出热塑性绝缘材料UL-94-V0规定的最小值,30%以上的聚丁烯对苯二盐酸或聚乙烯对苯二盐酸典型颜色: 黑,灰,透明可燃性特性:UL-94-V0规定燃烧延缓外壳必须满足UL,CSA,VDE6.5.3.2插座外壳原料底层材料:0.30+0.05mm磷铜,镍银合金,或其它高强度的铜合金电镀:1.底层:可选择,最小1微米镍,另外,制造者可以在镍之下用铜作底2.外部:最小2.5微米锡6.5.3.3插座连接材料底层材料:0.30+0.05mm最小半硬磷青铜或其它高强度的铜合金电镀:接触点应被电镀A:1.底层:最小1.25微米的镍,也可选择铜合金2. 匹配范围:最小0.05微米的镀金层覆盖在0.70微米的钯上3尾部焊接:最少3.8微米的焊锡覆盖在底座上B1.底层: 最小1.25微米的镍,也可选择铜合金2. 匹配范围:最小0.05微米的镀金层覆盖在0.75微米的钯上3. 尾部焊接:最少3.8微米的焊锡覆盖在底座上C. 1.底层:最小1.25微米的镍,也可选择铜合金2. 匹配范围:最小0.75微米的镀金层覆盖在钯上3. 尾部焊接:最少3.8微米的焊锡覆盖在底座上6.5.4A插头和B插头A插头和B插头的电气和机械特性在表6-9和6-10中有说明6.5.4.1用于插头射出的热塑性材料UL-94-V0规定最小30%聚丁烯对苯二盐酸或聚乙烯对苯二盐酸典型颜色: 黑,灰,透明可燃性特性:UL-94-V0规定外被燃烧延迟必须满足或超过UL,CSA,和VDE的要求氧气指数: 21%,ASTM D28636.5.4.2插头外壳材料底层材料: 0.30±0.05mm磷青铜,镍银合金或其它合适材料.外部:最小2.5微米有光泽的锡6.5.4.3插头连接材料底层材料:0.30±0.05mm半硬磷青铜电镀:接点有选择的电镀A:1.底层:最少1.25微米的镍,也可选择镀铜材料2.匹配范围:最少0.05微米的镀金层覆盖在0.70微米的钯上3.尾部焊接:至少3.8微米的有光泽的锡覆盖在底层上B:1.底层:至少1.25微米的镍,也可选择镀铜材料2.匹配范围:最少0.05微米的镀金层覆盖在0.75微米的钯上3.尾部焊接:至少3.8微米的有光泽的锡覆盖在底层上C:1.底层:至少1.25微米的镍,也可选择镀铜材料2. 匹配范围:最少0.75微米的镀金层3. 尾部焊接:至少3.8微米的有光泽的锡覆盖在底层上6.6电缆机械结构和材质要求高速/全速和低速的资料线和屏蔽是不同的,低速电缆推荐但是不要求资料线对绞.低速电缆推荐但是不要求屏蔽部分带编织.6.6.1说明高速电缆由一对不绞合电源线(28-20AWG)和一对绞合信号线(28AWG)有铝箔麦拉屏蔽(麦拉在内).28AWG的绞合地线.遮蔽率大于65%的镀锡铜外部编织,外被材料是PVC低速电缆由一对不绞合电源线和一对信号线(28AWG,建议对绞)组成,有铝箔麦拉屏蔽(麦拉在内),28AWG的绞合地线,推荐使用遮蔽率大于65%的镀锡铜编织,外被材料PVC.6.6.2结构应用于电缆结构中的原材料必须能够使装配好的线达到或超过当前国内国际安全机构的要求,如UL,CSA,BSA,NEC电源线和资料线的类别表6-2 电源对不绞合电源对A:线径,至少28AWG或对应表6-2中规格B:绝缘部分:半硬式的PVC1.绝缘额定的绝缘厚度0.25mm2.电源线正极: 红色3.负极: 黑色信号对B: 绝缘部分:高密度聚氯乙稀也可用发泡聚乙烯或发泡聚丙烯替换1.额定绝缘厚度0.31mm2.资料线正极: 绿色3.资料线负极: 白色C: 额定绞距(低速不要求)绞距应在60mm到80mm之间.铝箔麦拉A: 底层材料:聚乙稀对苯二盐酸B: 金属部分:真空夹层铝箔C: 组合:1.铝箔的金属部分应与地线充分接触2.铝箔的重叠率应接近25%.地线编织:A: 覆盖面积:至少65%B:组合:外部编织应把铝箔麦拉包裹在内并与地线直接接触.PVC外被:A:结构:PVC外被应包括屏蔽,电源线,信号线在内的所有东西,并与镀锡铜编织直接接触.B:额定厚度:0.64mm标识:电缆应用与线底色反差大的永久性墨水明显的印上标识.A:高速/全速电缆的最少印字信息应包括:USB SHIELDED <GAUGE/2C+GAUGE/2C>UL CM 75℃-UL IDB:低速电缆应标识的信息:没有特殊要求额定电缆的完整外径这是一个标准用于制造者作为导体和绝缘材料的说明6.6.3电气特性所有电气特性必须在20℃条件下被检测额定电压:最大30V rms导体电阻:导体电阻的测量应根据ASTM-D-4566.第13节表6-6导体电阻不平衡:任何线对之间的导体电阻不平衡不超过5%,测试依照ASTM-D-4566第15节.插头外壳任意两点电阻不大于0.6ohms6.6.4电缆对环境的要求温度范围:A:使用温度范围0℃---+50℃B:存储温度:-20℃---+60℃C:标准温度:20℃可燃性:应用于产品中的所有塑料原料都应该满足或超过NEC800(商业用通信电缆)6.6.5产品应满足UL444,CLASS2,商业用电缆要求6.7电气,机械,和环境标准表6-7列举了USB电缆,组合,端子的最低标准364-20B端子,插座和同轴连接的耐压测试2.1.2设备除非有特殊要求,否则我们采用误差5%的伏特表去测量电压,伏特表应连接在第一,第二或第三级是预先决定的,电压的实际值应在允许的范围内.2.1.3一个带有显示表盘的箱子可用于测量气压,除非有特殊要求,否则我们应用误差为5%的仪器用于监视气压的变化.2.1.4错误提示当出现无法用肉眼发现的漏电现象时,我们应采用适当的方法去表示.电压测试,电流泄漏测试,用与其相对应的灯表示,或者用过载保护装置也可以实现这个目的.2.1.5泄漏提示当有泄漏要求说明时,应当有合适的方法去测量泄漏电流,误差±5%,除了特殊要求,否则泄漏电流应小于0.5mA.3.样品说明3.1测试样品应包括一个插头,一个插座,一个相匹配的插头和插座3.2准备当有特殊的条件要求如特殊的测试设备,接地,隔离,浸入水中,这些应在参数文件中说明.4测试过程4.1要点4.1.1方法A应测试空间距离最近的两个接点,端子外壳与导通接触点之间的电压4.1.2方法B在参考文件中描述的相邻接点之间的电压也应测试.4.1.3方法C应测量每个接点之间的电压4.1.4方法D同轴电缆导体的内部外部电压也要测试4.2气压既然气压会对端子或终端隔着空气的同轴接点的抗压性产生很大的影响,那么这个压力应在测试要求中说明.允许通过减小气压而降低其抗压能力,在每个应用于海拔位于海平面的情况会对其抗压特性作出说明.若需要,基于端子或同轴接点的应用要求,为了使气压控制在我们期望的范围内,应该对最小抗压性作出要求. 4.2.1减少气压依照规定端子或同轴接点应固定在测试箱内并且把气压减少到与表1中一致让它们在规定的压力下保持足够长的时间,让残留在箱中的空气散去,端子或同轴接点应遵守测试规定.表1,测试条件注:海拔只是作为参考4.3测试电压测试样品应遵守规定的测试电压4.4应用变化率测试电压应从0℃升到与规定的温度一致,若没有特殊的要求,电压应以500V/s的速率变化,根据制造商的选择,电压测试可以在厂内某一时刻进行.4.5应用持续时间若没有特殊要求,测试电压应维护60s,厂内测试可以减少到5s.在一个完整的测试过程中,测试电压应逐步的减小,避免起伏过大.4.6样品的测量和测试在耐压测试的过程中,如有破裂和泄漏的情况出现,那么这些情况的显示应该被监控.5细节说明以下细节将会在参考文件中说明5.1特殊高电压,若应用参考2.1.15.2最小额定千伏安,若应用参看2.1.15.3电流浪涌,设备限制,参看2.1.15.4伏特表精确度,至少95%,参看2.1.25.5泄漏电流说明2.1.55.6确认测试样品,匹配与否?参看3.15.7特别准备或条件,参看3.25.8样品与测试电压的连接3.25.9测试电压作用点,参看4.15.10气压,参看4.25.10.1处于海平面的绝缘抗压要求参看4.25.10.2减小压强后的绝缘抗压,参看4.25.10.3在减压期间和减压后的测试,参看4.2.15.10.4在测试箱中的安装方法,参看4.35.11测试电压数值,参看4.35.12电压特性(交流或直流)5.13厂内品质保障测试所要求的电压测试和持续时间,参看4.55.14品质保障所要求的电压测试持续时间除了60s之外,还有什么其他的要求参看4.55.15样品的测量和测试细节要求,参看4.65.16需测试样品数量。
usb规范
usb规范USB (Universal Serial Bus)是一种常见的数据传输和电源连接接口，被广泛应用于个人电脑、移动设备和其他电子产品中。
USB规范定义了USB接口的物理和电气特性，以确保不同设备之间的兼容性和互操作性。
下面将详细介绍USB规范的特点和应用。
首先，USB规范包括了多个版本，常见的有USB1.0、USB2.0、USB3.0和USB4.0等。
每个版本都有不同的传输速度和功能特性。
USB1.0提供了最初的传输速度，USB2.0提供了更快的传输速度和更多的功能，USB3.0则具有更高的传输速度和更好的能源管理能力，USB4.0进一步提升了传输速度和可用带宽。
不同版本的USB接口可以向下兼容，这意味着使用较新版本的USB设备可以与较旧版本的USB主机和设备进行通信。
其次，USB规范定义了USB接口的物理特性，包括连接器形状和尺寸。
常见的USB连接器有Type-A、Type-B、Micro-USB和USB-C等。
USB Type-A连接器用于主机和大多数外部设备，Type-B连接器用于一些较大外部设备和打印机等设备。
Micro-USB连接器用于一些移动设备和无线耳机等小型设备，而USB-C连接器则是一种通用连接器，广泛应用于个人电脑、手机和平板电脑等设备。
其次，USB规范还定义了USB接口的电气特性，包括电压和电流等参数。
USB接口通常以5伏特的直流电供电，提供最高500毫安的电流。
此外，USB接口还支持热插拔功能，这意味着可以在设备工作时插拔USB设备而无需重新启动系统。
此外，USB规范还定义了USB接口的数据传输方式，即通过USB传输的数据帧格式和协议。
USB接口支持全双工通信，即可以同时进行发送和接收数据。
USB的传输速度是根据其版本和传输模式来确定的。
例如，USB3.0支持超高速传输模式，最高传输速度可达到5 Gbps，而USB4.0的传输速度进一步提升到20 Gbps。
USB接口的应用非常广泛。
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。
USB20技术规范(中文)
USB20技术规范(中文)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)(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1.2USB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——USB1.11.4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UniveralSerialBuDeviceClaSpecification一书可以作为本书的补充和参考各种设备的规范是形形色色的如有疑问请与USBImplementForum索要更多细节读者也可以为向操作系统厂商索取关于USB的一些具体特性第2章背景知识本章将对USB背景知识作简单描述其中主要包括设计目标总线特性以及现行技术特点2.1USB的设计目标USB的工业标准是对PC机现有的体系结构的扩充USB的设计主要遵循以下几个准则易于扩充多个外围设备价格低廉且支持12M比特率的数据传输对声音音频和压缩视频等实时数据的充分支持协议灵活综合了同步和异步数据传输兼容了不同设备的技术综合了不同PC机的结构和体系特点提供一个标准接口广泛接纳各种设备赋予PC机新的功能使之可以接纳许多新设备2.2使用的分类表2-1按照数据传输率(USB可以达到)进行了分类可以看到12M比特率可以包括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的扩充性能应用特性低速交互设备10-20kb/中速音频压缩视频500kb/-10Mb/键盘鼠标游戏棒低价格热插拔易用性ISBNPB某POTS低价格易用性动态插拔限定带宽和延迟音频磁盘高速高带宽限定延迟易用性音频磁盘25-500Mb/表2-12.3特色USB的规范能针对不同的性能价格比要求提供不同的选择以满足不同的系统和部件及相应不同的功能其主要特色可归结为以下几点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动态连接动态重置的外设广泛的应用性适应不同设备传输速率从几千比特率到几十兆比特率在同一线上支持同步异步两种传输模式支持对多个设备的同时操作可同时操作127个物理设备在主机和设备之间可以传输多个数据和信息流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主机控制器第3章体系结构概述本章主要内容是关于USB的概述和一些关键的概念USB是一种电缆总线支持在主机和各式各样的即插即用的外设之间进行数据传输由主机预定的标准的协议使各种设备分享USB带宽当其它设备和主机在运行时总线允许添加设置使用以及拆除外设后续章节将着重描述USB的细节3.1USB系统的描述一个USB系统主要被定义为三个部分USB的互连USB的设备USB的主机USB的互连是指USB设备与主机之间进行连接和通信的操作主要包括以下几方面总线的拓扑结构USB设备与主机之间的各种连接方式内部层次关系根据性能叠置USB的任务被分配到系统的每一个层次数据流模式描述了数据在系统中通过USB从产生方到使用方的流动方式USB的调度USB提供了一个共享的连接对可以使用的连接进行了调度以支持同步数据传输并且避免的优先级判别的开销USB的设备及主机的细节将讲述于后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3.1.1.1USB的主机在任何USB系统中只有一个主机USB和主机系统的接口称作主机控制器主机控图31总线的拓扑结构制器可由硬件固件和软件综合实现根集线器是由主机系统整合的用以提供更多的连接点关于主机更多的内容可参见4.9节和第9章4.1.1.2USB的设备USB的设备如下所示:网络集线器向USB提供了更多的连接点;功能器件为系统提供具体功能如ISDN的连接数字的游戏杆或扬声器USB设备提供的USB标准接口的主要依据对USB协议的运用对标准USB操作的反馈如设置和复位标准性能的描述性信息关于USB设备的更多信息请参见3.8节和第8章3.2物理接口USB的物理接口的电气特性在第六章,机械特性在第五章详细介绍321电气特性USB传送信号和电源是通过一种四线的电缆图3-2中的两根线是用于发送信号存在两种数据传输率图3-2USB的电缆USB的高速信号的比特率定为12Mbp低速信号传送的模式定为1.5Mbp 低速模式需要更少的EMI保护两种模式可在用同一USB总线传输的情况下自动地动态切换因为过多的低速模式的使用将降低总线的利用率所以该模式只支持有限个低带宽的设备(如鼠标)时钟被调制后与差分数据一同被传送出去时钟信号被转换成NRZI码并填充了比特以保证转换的连续性每一数据包中附有同步信号以使得收方可还原出原时钟信号电缆中包括VBUSGND二条线向设备提供电源VBUS使用+5V电源USB对电缆长度的要求很宽最长可为几米通过选择合适的导线长度以匹配指定的IRdrop和其它一些特性如设备能源预算和电缆适应度为了保证足够的输入电压和终端阻抗重要的终端设备应位于电缆的尾部在每个端口都可检测终端是否连接或分离并区分出高速或低速设备3.2.2机械特性电缆和连接器的机械特性将在第5章详述所有设备都有一个上行的连接上行连接器和下行连接器是不可简单的互换这样就避免了集线器间的非法的循环往复的连接电缆中有四根导线一对互相缠绕的标准规格线一对符合标准的电源线连接器有四个方向具有屏蔽层以避免外界干扰并有易拆装的特性3.3电源主要包括两方面电源分配即USB的设备如何通过USB分配得到由主计算机提供的能源电源管理即通过电源管理系统USB的系统软件和设备如何与主机协调工作3.3.1电源分配每个USB单元通过电缆只能提供有限的能源主机对那种直接相连的USB设备提供电源供其使用并且每个USB设备都可能有自己的电源那些完全依靠电缆提供能源的设备称作总线供能设备相反自供电设备而且集线器也可由与之相连的USB设备提供电源受一定布局限制的带有总线供能集线器的体系结构将在第十章讨论在图4-4(位于3.8)中键盘输入笔和鼠标均为总线供能设备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3.4总线协议USB总线属一种轮讯方式的总线主机控制端口初始化所有的数据传输每一总线执行动作最多传送三个数据包按照传输前制定好的原则在每次传送开始时主机控制器发送一个描述传输运作的种类方向USB设备地址和终端号的USB数据包这个数据包通常称为标志包(tokenpacket)USB设备从解码后的数据包的适当位置取出属于自己的数据数据传输方向不是从主机到设备就是从设备到主机在传输开始时由标志包来标志数据的传输方向然后发送端开始发送包含信息的数据包或表明没有数据传送接收端也要相应发送一个握手的数据包表明是否传送成功发送端和接收端之间的USB数据传输在主机和设备的端口之间可视为一个通道存在两种类型的通道流和消息流的数据不像消息的数据它没有USB所定义的结构而且通道与数据带宽传送服务类型端口特性如方向和缓冲区大小有关多数通道在USB设备设置完成后即存在USB 中有一个特殊的通道——缺省控制通道它属于消息通道当设备一启动即存在从而为设备的设置查询状况和输入控制信息提供一个入口事务预处理允许对一些数据流的通道进行控制从而在硬件级上防止了对缓冲区的高估或低估通过发送不确认握手信号从而阻塞了数据的传输速度当不确认信号发过后若总线有空闲数据传输将再做一次这种流控制机制允许灵活的任务安排可使不同性质的流通道同时正常工作这样多种流通常可在不同间隔进行工作传送不同大小的数据包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3.5.1错误检测USB传输介质产生的错误率是与自然界的异常现象的概率相吻合是瞬时一现的因此就要在每个数据包中加入检测位来发现这些瞬时的错误并且提供了一系列硬件和软件设施来保证数据的正确性协议中对每个包中的控制和数据位都提供了循环冗余码校验若出现了循环冗余码的错误则被认为是该数据包已被损坏循环冗余码可对一位或两位的错误进行100%的修复3.5.2错误处理协议在硬件或软件级上提供对错误的处理硬件的错误处理包括汇报并重新进行上一次失败的传输传输中若遇到错误USB主机控制器将重新进行传输最多可再进行三次若错误依然存在则对客户端软件报告错误客户端软件可用一种特定的方法进行处理3.6系统设置USB设备可以随时的安装和折卸因此系统软件在物理的总线布局上必须支持这种动态变化3.6.1USB设备的安装所有的USB设备都是通过端口接在USB上网络集线器知道这些指定的USB设备集线器有一个状态指示器指明在其某个端口上USB设备是否被安装或拆除了主机将所有的集线器排成队列以取回其状态指示在USB设备安装后主机通过设备控制通道激活该端口并以预设的地址值给USB设备主机对每个设备指定唯一的USB地址并检测这种新装的USB设备是集线器还是功能部件主机为USB设备建立了控制通道使用指定的USB的地址和零号端口如果安装的USB设备是集线器并且USB设备连在其端口上那上述过程对每个USB设备的安装都要做一遍如果安装的设备是功能部件那么主机中关于该设备的软件将因设备的连接而被引发3.6.2USB设备的拆卸当USB设备从集线器的端口拆除后集线器关闭该端口并且向主机报告该设备已不存在USB的系统软件将准确进行处理如果去除的USB设备上集线器USB的系统软件将对集线器反连在其上的所有设备进行处理3.6.3总线标号总线标号就是对连接在总线上的设备指定唯一的地址的一种动作因为USB允许USB设备在任何时刻从USB上安装或拆卸所以总线标号是USB的系统软件始终要作的动作而且总线标号还包括对拆除设备的检测和处理3.7数据流种类有许多通道例如一个USB设备存在一个端口可建立一个向其它USB设备的端口发送数据的通道它可建立一个从其它USB设备的端口接收数据的通道USB的结构包含四种基本的数据传输类型控制数据传送在设备连接时用来对设备进行设置还可对指定设备进行控制如通道控制批量数据传送大批量产生并使用的数据在传输约束下具有很广的动态范围中断数据的传送用来描述或匹配人的感觉或对特征反应的回馈同步数据的传送由预先确定的传送延迟来填满预定的USB带宽对于任何对定的设备进行设置时一种通道只能支持上述一种方式的数据传输数据流模式的更多细节在第四章中详述3.7.1控制数据传送当USB设备初次安装时USB系统软件使用控制数据对设备进行设置设备驱动程序通过特定的方式使用控制数据来传送数据传送是无损性的3.7.2批量数据传送批量数据是由大量的数据组成如使用打印机和扫描仪时批量数据是连续的在硬件级上可使用错误检测可以保证可靠的数据传输并在硬件级上引入了数据的多次传送此外根据其它一些总线动作被大量数据占用的带宽可以相应的进行改变3.7.3中断数据传输中断数据是少量的且其数据延迟时间也是有限范围的这种数据可由设备在任何时刻发送并且以不慢于设备指定的速度在USB上传送中断数据一般由事件通告特征及座标号组成只有一个或几个字节匹配定点设备的座标即为一例虽然精确指定的传输率不必要但USB必须对交互数据提供一个反应时间的最低界限3.7.4同步传输同步数据的建立传送和使用时是连续且实时的同步数据是以稳定的速率发送和接收实时的信息同步数据要使接收者与发送者保持相同的时间安排除了传输速率同步数据对传送延迟非常敏感所以同步通道的带宽的确定必须满足对相关功能部件的取样特性不可避免的信号延迟与每个端口的可用缓冲区数有关一个典型的同步数据的例子是语音如果数据流的传送率不能保持数据流是否丢失将取决于缓冲区的大小和损坏的程度即使数据在USB实时的传送同步数据肯定会发生潜在瞬时的数据流丢失现象换句话说即使许多硬件机制如重传的引入也不能避免错误的产生实际应用中USB的数据出错率小到几乎可以忽略不计从USB的带宽中给USB同步数据流分配了专有的一部分以满足所想得到的传速率USB还为同步数据的传送设计了最少延迟时间3.7.5指定USB带宽USB的带宽分配给各个通道当一个通道建立后USB就分配给它一定的带宽USB设备需要提供一些数据缓冲区若USB提供了更多带宽则需更多的缓冲区USB的体系要保证缓冲引导的硬件的延迟限定在几毫秒内USB的带宽容量可以容纳多种不同的数据流因此保证USB上可以连接大量设备如可以容纳从1B+D直到T1速率范围的电信设备同时USB支持在同一时刻不同设备具有不同比特率并具有一个动态变动的范围USB规范对总线的每类转输规定的具体的原则3.8USB设备USB设备分为诸如集线器分配器或文本设备等种类集线器类指的是一种提供USB连接点的设备(详见第十章)USB设备需要提供自检和属性设置的信息USB设备必须在任何时刻执行与所定义的USB设备的状态相一致的动态3.8.1设备特性当设备被连接址被操作的每一个USB设备通过一个或多个通道与主机通讯所有USB 设备必须在零号端口上有一指定的通道每个USB设备的USB控制通道将与之相连通过此控制通道所有的USB设备都列入一个共同的准入机制以获得控制操作的信息在零号端口上控制通道中的信息应完整的描述USB设备此类信息主要有以下几类标准信息这类信息是对所有USB设备的共同性的定义包括一些如厂商识别设备种类电源管理等的项目设备设置接口及终端的描述在此给出关于这些具体的描述信息在第九章给出类别信息此类信息给出了不同USB的设备类的定义主要反映其不同点USB厂商信息USB设备的厂商可自由的提供各种有关信息其格式不受该规范制约此外每个USB设备均提供USB的控制和状态信息3.8.2设备描述主要分为两种设备类集线器和功能部件只有集线器可以提供更多的USB的连接点功能部件为主机提供了具体的功能3.8.2.1集线器在即插即用的USB的结构体系中集线器是一种重要设备图3-3所示是图–3典型集线器一种典型的集线器从用户的观点出发集线器极大简化了USB的互连复杂性而且以很低的价格和高易用性提供了设备的健壮性集线器串接在集中器上可让不同性质的设备连接在USB上连接点称作端口每个集线器将一个连接点转化成许多的连接点并且该体系结构支持多个集线器的连接每个集线器的上游端口向主机方向进行连接每个集线器的下游端口允许连接另外的集线器或功能部件集线器可检测每个下游端口的设备的安装或拆卸并可对下游端口的设备分配能源每个下游端口都具有独立的能力不论高速或低速设备均可连接集线器可将低速和高速端口的信号分开一个集线器包括两部分集线控制器Controller和集线放大器(Repeater)集线放大器是一种在上游端口和下游端口之间的协议控制开关而且硬件上支持复位挂起唤醒的信号集线控制器提供了接口寄存器用于与主机之间的通信集线器允许主机对其特定状态和控制命令进行设置并监视和控制其端口3.8.2.2功能部件功能部件是一种通过总线进行发送接收数据和控制信息的USB设备通过一根电缆连接在集线器的某个端口上功能设备一般是一种相互无关的外设然而一个物理单元中可以有多个功能部件和一个内置集线器并利用一根USB电缆这通常被称为复合设备即一个集线器连向主机并有一个或多个不可拆卸的USB设备连在其上每个功能设备都包含设置信息来描述该设备的性能和所需资源主机要在功能部件典型的USB体系结构图4–4台式机环境下的集线器使用前对其进行设置设置信息包括USB带宽分配选择设备的设置信息等下机列举了一些功能部件定位设备如鼠标或光笔输入设备如键盘电信适配器如ISDN3.9USB主机硬件和软件USB的主机通过主机控制器与USB设备进行交互主机功能如下检测USB设备的安装和拆卸管理在主机和USB设备之间的控制流管理在主机和USB设备之间的数据流收集状态和动作信息提供能量给连接的USB设备主机上USB的系统软件管理USB设备和主机上该设备软件之间的相互交互USB系统软件与设备软件间有三种相互作用方式同步数据传输异步数据传输电源管理设备和总线管理信息只要可能USB系统软件就会使用目前的主机软件接口来管理上述几种方式3.10体系结构的扩充USB的体系结构包含主机控制驱动器和USB驱动器之间的接口的扩展使多个主机控制器和主机控制驱动器的使用成为可能02术语和缩略词ACK:确认信号ActiveDevice:正在使用的设备AynchronouData:异步数据AynchronouRA:异步自适应速率AynchronouSRC:异步抽样转换率AudioDevice:音频设备AWG#(AmericanWireGauge):美国电线标准Babble:帧传输中的总线动作Bandwidth:带宽BigEndian:Bit:比特BitStuffing:数据填充,以使PLL可以提取时钟信号b/:每秒多少比特B/:每秒多少字节Buffer:缓冲区BulkTranfer:批量传送BuEnumeration:总线标号Byte:字节Capabilitie:能力Characteritic:特征Client:客户ConfiguringSoftware:配置软件ControlEndpoint:控制端口ControlPipe:控制通道ControlTranfer:控制传送CTI:计算机电信组织CyclicRedundancyCheck(CRC):循环冗余校验DefaultAddre:缺省地址DefaultPipe:缺省通道Device:设备器件DeviceAddre设备地址DeviceEndpoint设备端口DeviceReource设备资源DeviceSoftware设备软件Downtream下行Driver驱动DWORD双字DynamicInertionandRemoval动态插入与拆除ElectricallyEraableProgrammableReadOnlyMemoryEEPROM电擦写可编程只读存储器EndUer终端用户Endpoint端口EndpointAddre端口地址EndpointDirection端口指向EndpointNumber端口号EOF帧结束EOP包结束E某ternalPort外设端口FaleEOP错误的包结束标志Frame帧FramePattern帧结构Full-duple某全双工Function功能功能部件HandhakePacket握手包Hot主机HotController主机控制器HotControllerDriver(HCD)主机控制驱动HotReoure主机资源Hub集线器HubTierHub层InterruptRequet(IRQ)中断请求InterruptTranfer中断传送I/ORequetPacket。
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USB全规范详细分析（技术篇）USB规格设计上面说的那些只是很表面的东西，接下来的就是技术知识深一点的了，大家做好心理准备喔。
USB规格的规范化建立USB规格的厂商们，共同设立了一个称为"USB应用者论坛（USB Implementers Forum Inc，USB-IF）"的非营利组织。
USB-IF是一个技术支持组织，也是接受各界对USB研发与应用建议的论坛。
这个论坛促进了高品质并具兼容性USB设备的研发，以及通过规格测试的产品的推广。
符合USB 1.1规范的标志符合USB 2.0规范的标志和其它业界规格（像是IEEE 1394、DTS、WiFi、Dolby或是DVD等）一样，USB 1.0和USB 2.0都有正式的标示。
厂商将这些标示印在产品与包装上，以代表他们的产品是遵照这些规格设计的。
这些标示确保了兼容性，并且代表产品经过测试。
产品上高速USB 2.0规格的标示，代表它能够与其它同样有高速USB 2.0规格标示的外设一起正常使用。
如果一项产品没有这项标示，却还是声称具有兼容性，那就不能保证能和其它USB 2.0一起使用了。
为了顾及到兼容性，建议您只购买通过认证的USB设备。
一家厂商的产品要能够标上高速USB 2.0规格的标示，那得先成为USB-IF的付费会员（年费2500美元），而且该产品也需要通过由USB-IF所制定的全速与低速测试程序才行。
测试的目的，是要来检验在全速与低速模式下，这些准备出货的产品的USB功能是否能够正常运作。
详细的测试步骤分成三大项，每一大项的产品都需要分别通过属于该大项的测试步骤.接口卡、主板和计算机系统o 电源提供测试（Power Provider testing）o 传出信号品质（Downstream Signal Quality）o 互通性（Interoperability）" 全速与低速集线器（不含高速支持）o 电源提供测试（Power Provider testing）o 传出信号品质（Downstream Signal Quality）o 回传信号品质（Upstream Signal Quality）o 设备架构测试（Device Framework Testing）o 互通性（Interoperability）o 平均电流消费（Average Current Consumption）" 全速与低速外设o 回传信号品质（Upstream Signal Quality）o 设备架构测试（Device Framework Testing）o 互通性（Interoperability）o 平均电流消费（Average Current Consumption）在设计USB 2.0这样高速的设备时，设计者尤其要注意到设备封装（Device Packaging）、电路板设计（Board Layout）、机身接地（Chassis Grounding）、布线设计（Trace Layout），防治电磁干扰（EMI Remediation）、以及资料信号衰减噪声（Data Signal Attenuation/ Jitter）等问题。
USB C&C基本要求USB C&C相关特性要求规定于USB规格第6章，包括电气、机械与环境三部份，完整测试分成8群组(group)，详细测试项目如表1所示。
USB连接器目前公告的有 A-type、B-type、Mini-B三种；线缆组有可分离式(Detachable)与固定式(Captive cable)，高速/全速可分离式线缆组只有A to B、A to MinI-B、A to Open三种连接型态，低速线缆组基本上不承认可分离式。
使用之线缆(Raw cable)基本上要UL2725或CM或同级以上认证。
USB C&C如何认证?USB-IF中设有"符合性委员会(Compliance committee)"主导产品认证事务，经认定符合USB规格的产品会登录于USB网站中会员区的"合格整合者名单( Approved Integrators List, AIL)"，合格厂商才会被授权使用USB LOGO，其中AIL是证明产品合格唯一合法管道。
符合性认证分装备(device)与连接器/线缆组(C&C)两部份，前者可透过核可独立实验室或插拔大会进行认证测试，后者则必须透过核可独立实验室进行认证测试。
USB C&C认证理论上采用自愿性质，但由于USB2.0强调高速传输，为避免数据传输环境，因连接器、线缆组品质无法配合，造成系统无法顺畅运作，USB-IF 于2.0版起实施新的认证程序。
由于装备制造厂被要求使用合格C&C才能通过装备认证，而C&C制造、销售厂唯有透过核可实验室测试合格、出具报告，才能取得TID并登录于AIL；唯有取得TID者才被授权使用USB2.0(高速USB)LOGO。
ETC目前是USB认可三家C&C测试实验室之一、也是美国本土外唯一一家；以下简单说明透过ETC测试认证之程序(不同实验室可能有差异)及流程。
1. 厂商基本要求-认证仅针对USB-IF会员>>送认证的企业必须是USB IF的会员:USB网站( )下载表格、填妥数据连同费用(2500/year)寄USB-IF秘书处、完成注册取得VID。
2. 委托USB-IF认可实验室进行测试USB网站有合格实验室数据>>检送样品及相关设计图面>>填写Check list>> 办理委托--- 填工服委托单、签署USB-IF要求之协议书、缴费3. 进行测试---实验室须依相关规范要求进行测试>>测试过程任何失败会接获ETC通知，要求变更改善4. 测试完成>>ETC通知测试完成，相关文件确认及缴费(尾款)>>ETC在网站上登录公司名称、产品类别名称和型号，得到TID号码>> ETC整理并出具两份测试报告，一份寄交委托者、一份连同测试样品以快递寄交USB-IF5. 认证通过>>由USB-IF审查测试报告，产品登录于AIL。
>>USB-IF通知厂商，并寄空白USB高速LOGO使用协议书(厂商签署后正式取得LOGO使用授权)USB-IF为确保产品之品质及合法厂商之权益，除每周电话会议检讨各项问题、定期召集实验室面对面会议，亦加强进行市购抽测、样品抽测，定期对实验室稽核、举办实验室比对，也对非法使用LOGO厂商采取法律行动。
测试流程图USB 1.0/1.1/1.2规格列表目前普遍流行的USB规范是USB1.1，USB1.1标准接口传输速率为12Mbps。
理论上可以支持127个设备，通过USB HUB（即USB扩展器）连接多个周边设备，连接线缆的最大长度为5米，这对于一般设备还够用。
说到USB1.1标准接口传输速率，我得多说几句。
许多人都将"12MBPS"误解为12兆/秒。
其实，这是错误的。
事实上"12Mbps"应为"12Mbits/S"（12兆比特/秒），它等同于"1.5Mbytes/S"（1.5兆/秒），怎么样，看到差别了吧。
这要从bit和byte说起：bit和byte都是数据量度单位，bit=比特，byte=字节， 1byte=8bits，即两者换算是8：1的关系。
通常约定用小写"b"表示"bit"，而用大写"B"表示"byte"。
Mbps=mega bits per second(兆比特/秒)是速率单位，MB=mega bytes(兆字节)是量单位，8Mbps（兆位/秒）＝1MB/S（兆字节/秒）。
现在明白了吧，可别被JS所宣传的12兆"高速"给蒙了。
虽说1.5MB/S对大多数的USB设备来说足够用了，不过你要是用USB硬盘拷贝10GB的数据，至少要用111分钟，而且这只是理论值。
实际中USB接口的速率大都低于1.0MB/S，对于一般的USB设备（如USB键盘）够用，但是拷贝10GB的数据至少要用167分钟。
并且在这期间，你的CPU和硬盘也是分身乏术不能再忙别的啦（要是你此时进行别的操作，所需的时间将会更多），你只有干等。
这虽然是比较极端的情况，但也暴露了USB接口的传输速率需要进一步提高的迫切需要。
现在好了，新发布的USB2.0标准正中我等下怀。
USB的结构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。
USB的主要结构大都是树状拓扑结构。
它最多可以分为五层，第一层是我们的电脑，第二层可以连接外设或HUB，HUB的中文名称为集线器，与以太网上用的集线器所起的作用是一样的，都是用作数据的集散处理和外设的分接装置。
一个HUB可以多接几个外设，还可以串联HUB，但向下串联不能超过三层。
此外，USB标准还规定，所有装置的连线不得超过5米，这样也就意味着所有外设向外的长度不能超过20米。
USB的传输速度如何USB既然是用来接键盘、摇杆、鼠标之类的周边外设接口，那速度自然也不是很快，依据USB的规格文件所言，区分成低速、中速、高速等三种传输等级。
低速主要就是针对这些鼠标、键盘而来的，这些称为"Interactive Device"，中文暂且称做"交互式设备"吧。
USB指的低速为10-100kbps。
中速是针对音效(Audio)、电话(Phone)、压缩视频(Compressed Video)等用途的传输而设，速度范围为500k-10Mbps。
至于高速就是指视频(Video)、磁盘(Disk)等用途，速度为25-500Mbps。
目前v1.0、v1.1版的USB，是针对中速与低速应用所制订，最高传输上限为12Mbps，低速通道则为1.5Mbps，高速部分目前尚未有明确规格。
USB总线最多可支持127个USB外设连接到计算机系统。
USB的拓扑是树形结构，有1个USB根集线器（root hub），下面还可有若干集线器。
1个集线器下面可接若干USB接口。
USB线缆包括4条线：Vbus(USB电源)、D+（数据）、D-（数据）和Gnd(USB 地)。
线缆最大长度不超过5m。
USB1.1的传输速率最高为12Mb/s（低速外设的标准速率为1.5Mb/s，高速外设的标准速率为12Mb/s）。
图1 典型USB功能器件结构框图图2 高速外设的USB线缆与电阻的连接图图1是典型的USB功能器件结构框图，图2是高速外设的USB线缆与电阻的连接图。