在USB规范标准中也定义了两种外围设各:①单机设备,如鼠标等;②复合性设备,如数码照相机和音频处理器共享一个USB通信端口等。每个接口设各都具有“端点(endpoint)”地址,它是由令牌封包内的4位字段(ENDP)所构成的。而主机与端点的通信,是经过“虚拟管线(virtual plpe)”所完成的。而一旦虚拟管线建立好之后,每个端点就会传回“描述(descriptor)”此设备的相关信息(即描述符)给主机。这种“描述”信息内含了:群组特性、传输类别、最大封包大小与带宽等关于此外围设备的重要信息。目前USB的数据传输类别有4种类型:控制、中断(interrupt)、批量(bulk)与等时(1-
USB(Universal Serial Bus)是一种通用串行总线标准,用于连接计算机系统和其他外围设备,提供数据传输和电源供应。在USB规范中,设备被分为两类:单机设备(如鼠标)和复合设备(如数码相机和音频处理器)。这两种设备可以通过共享USB通信端口连接到系统。
每个接口设备都有一个独特的“端点(endpoint)”地址,这个地址由令牌封包内的4位字段(ENDP)标识。通信过程是通过“虚拟管线(virtual pipe)”进行的,主机通过识别端点地址与设备进行交互。一旦建立了虚拟管线,每个端点会返回设备的“描述(descriptor)”,即描述符,向主机提供关于设备的详细信息,包括设备的群组特性、传输类别、最大封包大小和可用带宽等关键信息。
USB数据传输有四种主要类型:
1. **控制传输(Control)**:用于配置设备、获取设备状态或发送命令,是USB通信的基础,具有最高的优先级。
2. **中断传输(Interrupt)**:适用于需要周期性传输数据的设备,如键盘和鼠标,确保数据在固定的时间间隔内被处理。
3. **批量传输(Bulk)**:用于大量数据的传输,例如打印机或硬盘驱动器,按照先入先出的原则进行。
4. **等时传输(Isochronous)**:主要用于实时数据流,如音频和视频,保证数据在特定时间内传输,允许一定比例的数据丢失以保持恒定的传输速率。
USB通信采用一对一的逻辑连接方式,虽然物理结构呈阶梯式星形。每个设备在逻辑上通过一个虚拟管线连接到主机,这个虚拟管线可以进一步划分为多个微虚拟管线,每个对应一个端点。端点地址由令牌封包的ENDP字段和端点描述符中的方向位(IN/OUT)确定,使得主机可以与最多16个输入/输出端点(共32个端点)进行通信。IN令牌表示设备向主机发送数据,而OUT令牌则表示主机向设备发送数据。
理解USB的这些概念对于开发和维护USB设备至关重要,特别是在全速和高速设备中,端点的管理和数据传输效率直接影响到设备的性能和兼容性。USB的设计允许灵活地连接和管理各种类型的设备,使其成为现代计算机系统中不可或缺的一部分。