usb2.0的协议及规范

USB 2.0 协议及规范是计算机与外部设备通信的重要标准，旨在解决早期PC扩展性、易用性和端口限制的问题。该规范详细定义了USB总线的特点、协议内容、事务处理、总线管理和接口编程设计，旨在促进不同制造商设备间的互操作性。 1.1 起因： USB的诞生是为了实现计算机与电话的连接，提升PC的易用性，并解决端口扩展问题。USB作为一个开放标准，能够广泛连接各种设备，如电话、扫描仪、键盘和PDA，它提供了一个快速、双向、同步且成本较低的串行接口，满足了当时及未来PC的需求。 1.2 USB规范的目标： USB规范旨在创建一个工业标准，确保不同厂商生产的设备能够在一个开放的环境中广泛使用。这一规范不仅适用于外设开发商和系统制造商，还为操作系统、BIOS、设备驱动程序和各种计算机制造商提供了指导。USB 2.0的目标是改进现有系统架构，允许创新产品开发，同时保持兼容性。 1.3 适用对象： USB 2.0规范主要面向设备制造商和系统生产商，同时也为软件开发者和计算机制造商提供了重要的参考资料。所有USB 2.0产品都应遵循此规范，以确保设备间的互操作性。 2.1 USB设计目标： USB的设计目标包括易于扩展、低成本、支持12Mbps数据传输、实时数据支持、协议灵活性、技术兼容性、系统兼容性和标准接口。这使得USB能够适应各种设备，从低速的键盘鼠标到高速的音频和磁盘设备。 2.2 数据传输率分类： USB 2.0分为低速、中速和高速三类，对应不同的应用领域和性能需求。低速设备如键盘、鼠标，中速设备如电话和音频，高速设备如硬盘。USB设计考虑到桌面环境，但软件体系的支持使其具备了扩展性，以应对未来的设备需求。 2.3 主要特色： USB的易用性体现在统一的接口和自我检测设备，而其广泛的应用性则体现在对多种设备和传输速率的支持，以及同步和异步传输的兼容。同步传输特性适合电话和音频应用，通过确定的带宽和低延迟确保高效通信。此外，USB还支持动态连接、多设备操作和多功能设备，提高了总线利用率。 总结来说，USB 2.0协议及规范是实现设备间高效、灵活、兼容通信的关键。它通过标准化接口和协议，降低了用户操作难度，促进了PC和外设的多样化发展，同时也为设备制造商提供了清晰的开发指南，确保了不同设备之间的无缝协作。