USB 2.0 SPEC剖析
SPEC-USB2.0规范及测试标准
PRODUCT SPECIFICATION SPEC.NO. SPEC-USB 2.0Approved Date 02-26-2001 Name PRODUCT SPECIFICATION Amended Date 05-29-2003TYPEPLUG&RECEPTACLE Page 1 Sum To 8 PagesA&BTitle USB2.01.SCOPEThis specification covers performance, methods and quality requirements forUniversal Serial Bus (USB) plug and receptacle connectors. These connectorsare cable mounted plug and printed circuit board mounted receptacle connectors.2. REQUIREMENTS2.1 Design and ConstructionProduct shall be of the design , construction and physical dimensions specifiedThe in applicable product drawing.2.2 Materials and PlatingThey are specified on applicable product drawing.2.3 RatingsA.Voltage: 30 VAC (rms)B.Current: 1.5A per contact, not to exceed 30℃ temperature riseC.Operating temperature: -20℃ to +85℃D.Storage temperature: -25℃ to +85℃E.Nominal Temperature Rating: +20℃2.4 Test Requirements and Procedures SummaryD Amended 05-29-2003Check Director Tab C Amended 10-17-2001A Approved 02-26-2001陈永飞Description DateItem ChangePRODUCT SPECIFICATIONSPEC.NO. SPEC-USB 2.0Approved Date 02-26-2001 NamePRODUCT SPECIFICATIONAmended Date05-29-2003Title USB2.0 A&B TYPE PLUG&RECEPTACLE Page 2 Sum To 8 PagesNote:Shall meet visual requirements ,show no physical damage ,and shall meet requiremFigure 1 (conn.)Test DescriptionRequirement ProcedureLow level contact resistance for Lower and Middle stack 30mΩ maximum initial EIA 364-23 Subject mated contacts assembled in housing to 20 mV maximum open circuit at 100 mA maximum. See figure ALow level contact resistance for Upper stack 50mΩ maximum initial EIA 364-23 Subject mated contacts assembled in housing to 20 mV maximum open circuit at 100 mA maximum. See figure AInsulation resistance 1000 MΩ minimum EIA 364 – 21 Test voltage 500±50V/DC between adjacent contacts of mated and unmated connector assemblies.Dielectric withstanding Voltage No flashover&sparkover&excess leakage&breakdownEIA 364 – 20 Test voltage 500V/AC between adjacent contacts of mated and unmated connector assemblies.Vibration , random No discontinuities of 1u s orLonger duration.See Note.EIA 364 – 28A-83 Condition V Test Letter A. Subject mated connectors to 5.35 G's rms. 15 minutes in each of three mutually perpendicular planes ,See Figure B.Physical shock No discontinuities of 1u s or Longer duration.See Note. EIA 364 – 27 Condition H. Subject mated connectors to 30 Gs half-sine shock' pulses of 11 ms duration. three shocks in each direction applied along three mutually perpendicular planes ,18 total shocks ,See Figure C first test setup.Durability Contact Resistance:10 mΩ maximum change from initial value. EIA 364 – 09. 1500cycles insertion/extraction at a maximum rate of 200cycles per hour, then see note. Solderability USB contact solder tails shall pass95% coverage after one hour steam aging as specified in category 2.EIA364--52Cable pull-out Applied a load of 40 Newtons for one minute.EIA364-38 Test condition APRODUCT SPECIFICATION SPEC.NO. SPEC-USB 2.0Approved Date 02-26-2001 Name PRODUCT SPECIFICATION Amended Date 05-29-2003 Title USB2.0A&BTYPEPLUG&RECEPTACLE Page 3 Sum To 8 Pages Test Description Requirement ProcedureMating force 35 Newtons maximumEIA 364 – 13 Measure forcenecessary to mate connector Assembliesat maximum rate of 12.5 mm/min.Unmating force 10 Newtons minimumEIA 364 – 13 Measure forcenecessary to unmate connectorassemblies at maximum rate of 12.5mm/min.Thermal shock Contact Resistance:10 mΩ maximumchange from initial value.EIA 364 –32 Test Condition I.10Cycles –55℃ and +85℃,The USBconnectors under test must be mated.Critical Dimension 8 total measurement within tolerance.EIA 364-18Humidity Life Contact Resistance:10 mΩ maximumchange from initial value. The USB connectors under test must betested in accordance with EIA 364 – 31Condition A. method Ш. 168 Hours minimum (seven complete cycles).Temperature life Contact Resistance:10 mΩ maximumchange from initial value. See NoteEIA 364 – 17A-87 Condition 2 MethodA. Subject mated connectors totemperature Life at 85℃ for 250 hoursMixed Flowing Gas See NoteEIA 364-65-92 Class II, Exposures(1)U nmated for 1 day(2)M ated for 10 dayFlammability Require its thermoplastic resin vendorto supply a detailed C of C with eachresin shipment. The C of C shallclearly show the resin’s UL listingnumber, lot number, date code, etc.UL 94 v-0Note:Shall meet visual requirements ,show no physical damage ,and shall meet requirement.Figure 1 (conn.)PRODUCT SPECIFICATION SPEC.NO. SPEC-USB 2.0Approved Date 02-26-2001 Name PRODUCT SPECIFICATION Amended Date 05-29-2003 Title USB2.0A&BTYPEPLUG&RECEPTACLE Page 4 Sum To 8 Pages Test Description Requirement ProcedureContact capacitance 2 pF maximum unmated percontact.EIA 364 –30The object of this test is to detail a standardmethod to determine the capacitance betweenconductive elements of a USB connector.Contact current rating 1.5A at 250vAC minimumwhen measured at an ambienttemperature of 25℃, withpower applied to the contacts,the temperature change shallnot exceed +30 at any point inthe USB connector under test.EIA 364 – 70—method BThe object of this test procedure is to detail astandard method to assess the currentcarrying capacity of mated USB connectorcontacts.Differential impedance 90±15%Ω(76.5~~103.5Ω)Connect the Time Domain Reflectometer(TDR). TDR is setup the differential mode.Common mode impedance 30±30%Ω(21~~39Ω)Connect the Time Domain Reflectometer(TDR). TDR is setup the differential mode.Propagation Delay 26ns(maximum for full speed cable)Connect the Time Domain Reflectometer(TDR). TDR is setup the differential mode.Propagation delay skew 100ps/cable(maximum for full speed cable)Connect the Time Domain Reflectometer (TDR). TDR is setup the differential mode.Signal pair attenuation (Maximum) 0.064 MHz 0.08 dB/Cable1. Connect the Network Analyzer output port(port1) to the input connector on theattenuation test fixture(note).2. Connect the series “A” plug of the cable obe tested to the test fixture, leaving theother end open-circuited.3.Calibrate the network analyzer andfixture using the appropriate calibrationstandards over the desired frequencyrange.0.256 MHz 0.11 dB/Cable0.512 MHz 0.13 dB/Cable0.772 MHz 0.15 dB/Cable1.000 MHz 0.20 dB/Cable4.000 MHz 0.39 dB/Cable8.000 MHz 0.57 dB/Cable12.00 MHz 0.67 dB/Cable24.00 MHz 0.95 dB/Cable48.00 MHz 1.35 dB/Cable96.00 MHz 1.90 dB/Cable200.00 MHz 3.2 dB/Cable400.00 MHz 5.8 dB/CableNote: Shall meet visual requirements ,show no physical damage ,and shall meet requirementFigure 1 (conn.)PRODUCT SPECIFICATION SPEC.NO. SPEC-USB 2.0Approved Date 02-26-2001 Name PRODUCT SPECIFICATION Amended Date 05-29-2003 Title USB2.0A&BTYPEPLUG&RECEPTACLE Page 5 Sum To 8 Pages 2.5 Product qualification test sequence:Test ExaminationTest Group (a)1 2 3 4 5 6 8Test Sequence (b)Examination 1,10 1,6 1,6 1,9 1,3 1,6 1,3 Low level contactresistance3,7 2,5 2,5Capacitance 2Critical Dimension 2 Insulation resistance 3,7DWV 4,8Vibration 5Physical shock 6Durabillity 4 3 3Mating and unmatingforce2,8Thermal shock 5Humidity 6Temperature life 4Cable pull-out 9Mixed Flowing Gas 4Solderability 2Impedance 2Attenuation 3 Propagation delay 4Skew 5Number of samplesPlug 8pcs 8pcs 8pcs 8pcs 5pcs 5pcs 8pcs socket 8pcs 8pcs 8pcs 8pcs 5pcs 5pcs8pcs3. Sample Selection:Samples shall be prepared in accordance with applicable manufacturers instructions and shall be selected at random form current productions.PRODUCT SPECIFICATIONSPEC.NO. SPEC-USB 2.0Approved Date 02-26-2001 Name PRODUCTSPECIFICATION Amended Date05-29-2003TitleUSB2.0 A&B TYPE PLUG&RECEPTACLEPage 8 Sum To 8 Pages1.0 USB connector termination data:provide the standardized contact terminating assignments by number and electricalvalue for series “A” and series “B” connectors.1.1 USB connector termination assignment:Contact numberSignal nameTypical wiring Assignment1 Vbus Red2 D- White3 D+ Green4 GND Black shell Shield Drain Wire。
usb2.0总线接口的分析与应用
第一章绪论第一章绪论1.1研究目的在USB接口逐渐成为Pc必须的、普遍使用的接口之一时,提出某些电子产品也应支持USB接口的要求。
为了满足这样的需求这里给出一种USB2.0接口的解决方案。
用PHILIPS的USB2.0接口芯片,结合固件、驱动程序以及用户界面程序实现Pc机与USB设备间的快速、海量数据交换。
又因为USB2.0向下兼容,支持USBI.1协议。
USB总线接口是基于一种支持主系统(host)和USB的外围设备(device)间数据传输的通信协议。
主要用在高速、全速和低速的USB外设通过USB总线、PCI总线和Pc机内部系统数据线连接,实现数据的传输。
1_2USB历史背景及总线发展概况在传统的计算机系统结构中,接口卡可以看作是相应外部设备的·部分,每一个接口一般都只能连接到同一种设备。
虽然通过所谓“菊花链”(daisychain)方式可以把若干同种设备连接到同一接口上,却不能将不同种类设备混合连接到同一接口上。
而且,即使主机中有足够多的插槽,还有很多问题,如中断向量的分配和管理、接口卡的成本等等。
特别值得一提的是:要插入一块接口卡通常要打开机盖并且关闭电源,而不能在系统加电的情况下随意增减设备。
随着计算机应用的普及,这些问题就愈来愈突出了。
另一方面,更为重要的是:电话设备与计算机的结合以及多媒体技术的发展,也对外部设备的连接与驱动提出了新的要求。
在电话设备(以及多媒体设备)中普遍采用“等时”(isochronous)传输方式,通常将一个容量较大的信道按时间划分成若干较小的音频或视频信道。
例如“T1”传输线就是将一个1.54Mb的信道按时间划分成8000个24字节的“帧”(frame),而每个帧的24个字节又分别用于24个64Kb的数字化语音信道,使每个话音信道在每125微秒的时间内就能传送一个字节。
与传统的传输方式相比,等时传输有两大特点。
第一,等时传输有比较严格的时间要求,必须为每个信道维持均匀的流量。
USB2.0各接口定义及封装说明
April 4, 2007
Contributors
Mark Rodda, (editor) Motorola Jan Fahllund, (editor) Nokia Jim Koser, (CCWG Chairman), Foxconn Glen Chandler, Advanced-Connectek (Acon) Charles Wang, Advanced-Connectek (Acon) Toshinori Sasaki, Across Techno Minoru Ohara, Allion Brad Brown, ATL Christopher Mattson, ATL Marcus Darrington, ATL Jaremy Flake, ATL Technology George Olear, Contech Research Roy Ting, Elka Sophia Liu, ETC Bill Northey, FCI Tsuneki Watanabe, Foxconn Jim Zhao, Foxconn David Ko, Foxconn Jong Tseng, Foxconn Jack Lu, Foxlink Tim Chang, Foxlink Sathid Inthon, Fujikura Toshi Mimura, Fujijura Alan Berkema, Hewlett-Packard Karl Kwiat, Hirose Shinya Tono, Hirose Kazu Ichikawa, Hirose Ryozo Koyama, Hirose Yousuke Takeuchi, Hirose Tsuyoshi Kitagawa, Hosiden Jim Eilers, Hosiden Kazuhiro Saito, JAE Ron Muir, JAE Mark Saubert, JAE Yasuhira Miya, JST Takahiro Diguchi, JST Yoichi Nakazawa, JST
USB2.0协议解析
Device state
Operations
• • • • • • • Dynamic Attachment and Removal Address Assignment Configuration Data Transfer Power Management Request Processing Request Error
Interface
A USB logical device appears to the USB system as a collection of endpoints. Endpoints are grouped into endpoint sets that implement an interface. Interfaces are views to the function. Client software manages an interface using pipe bundles (associated with an endpoint set)
USB2.0主机测试方法及控制原理解析
USB2.0主机测试方法及控制原理解析描述一前言在高速串行技术如此广泛应用的今天,简单易用的USB堪称是PC 平台上最成功的I/O技术,普及率几乎100%。
而且随着终端用户对于高速USB设备应用需求的不断增加,越来越多的嵌入式通信类终端产品开始增加了USB2.0主机接口的设计以满足客户的应用需求。
成熟的应用技术由PC平台转向嵌入式平台的已经成为一种趋势。
为了满足USB2.0一致性应用的需求,所有的USB2.0设计都必须满足USB IF发布的USB2.0物理层一致性测试要求。
相对于比较成熟的PC平台USB2.0 主机测试技术而言,基于通信类终端的嵌入式USB2.0 主机的测试面临更多的挑战。
特别是进行二次开发的应用厂商而言,如何满足USB2.0物理层一致性测试要求很大程度上需要原厂在测试模式以及测试封包方面提供更多的支持。
但应用需求的多样化导致了许多设计架构脱离了原厂的测试状态机控制范畴,问题接踵而来。
二嵌入式USB2.0主机测试1 产品USB部分原理及测试环境产品USB控制原理USB控制主机采用某大型通讯类方案提供商的IAD解决方案,片内集成一个USB2.0控制器,然后通过一个USB HUB中继对外提供2个高速主机接口。
测试设备:DUT_USB2.0功能框图2 测试中出现的问题本次测试将主要验证产品上两个USB高速主机接口的眼图。
对于USB2.0物理层的眼图测试,USB IF在USB2.0 SPEC中有着明确的眼图模板定义如下:Transmit Waveform Template关于USB高速主机眼图测试的测试方法,USB IF在USB2.0 SPEC 中也有清晰的定义,USB2.0主机控制器必须支持规定的测试模式。
对于眼图的测试则必须支持Test Packet测试模式,连续发送规范的测试码流以测定眼图模板,上升下降时间,传输抖动以及其他的一些AC指标。
也就是说测试是基于原厂对于测试模式的支持并提供相应的Firmware。
USB2.0协议中文详解
0~1023字节 16位
PID
DATA
CRC16
• 握手包
8位/32位 SYNC PID 8位
PID
SYNC:Low/Fu ll speed为8 位;Hispeed为32位;
12
USB 体系简介
管道(Pipe) 管道是主机和设备端点之间数据传输的模型,共有两种类型的管道;
无格式的流管道(Stream Pipe) 有格式的信息管道Message Pipe)。
任何USB设备一旦上电就存在一个信息管道,即默认的控制管道, USB 主机通过该管道来获取设备的描述、配置、状态,并对设备 进行配置。 USB 设备连接到 HOST 时,HOST必须通过默认的控制管道对其进行 枚举,完成获得其设备描述、进行地址分配、获得其配置描述、进 行配置等操作方可正常使用。USB 设备的即插即用特性即依赖于此。
局部电压供给集线器控制器调节器上?vbus可接1单位负载max下?数据口上?数据口下?vbus?可移动设备调节器电?限制电?限制复合的自己电压集线器87usb电气规范?从总线获得电压的低电压功能设备如图该种设备上的所有电压均来自vbus在任一时刻它们最多只能接一个单位负载
USB2.0协议详解
Daxiang_20111031
23
USB 数据流模型
USB HUB
HUB由HUB重发器(HUB Repeater)、转发器(Transaction Translator)以及HUB 控制器(HUB Controller)三部分组成。 HUB Repeater是上行PORT 和下行PORT之间的一个协议控制的开 关,它负责高速数据包的重生与分发; HUB 控制器负责和 HOST的通信,HOST通过 HUB 类请求和 HUB 控制器通讯,获得关于 HUB 本身和下行 PORT 的 HUB 描述符,进 行HUB和下行PORT 的监控和管理。 转发器提供了从高速和全速/低速通讯的转换能力,通过 HUB 可以在 高速 HOST 和全速/低速设备之间进行匹配。 HUB 在硬件上支持 Reset、Resume、Suspend。
USB2.0特性及USB单片机
USB2.0特性及USB单片机一、简介通用串行总线USB(Universal Serial Bus)是由Intel等厂商制定的衔接计算机与具有USB接口的多种外设之间通信的串行总线。
目前,带USB接口的设备越来越多,如鼠标、键盘、数码相机、调制解调器、扫描仪、摄像机、电视及视频抓取盒、音箱等。
USB总线最多可支持127个USB外设衔接到计算机系统。
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线缆与的衔接图。
[table][/table]图2中:FS为全速(高速);LS为低速;R1=15kΩ,R2=1?5kΩ。
USB外设可以采纳计算机里的电源(+5V,500mA),也可外接USB电源。
在全部的USB信道之间动态地分配带宽是USB总线的特征之一,这大大地提高了USB带宽的利用率。
当一台USB外设长时光(3ms以上)不用法时,就处于挂起状态,这时只消耗0.5mA。
按USB1.0/1.1标准,USB的标准脉冲时钟频率为12MHz,而其总线时脉冲时钟为1ms(1kHz),即每隔1ms,USB器件应为USB线缆产生1个时钟脉冲序列。
这个脉冲系列称为帧开头数据包(SOF)。
高速外设长度为每帧12000bit(位),而低速外设长度惟独每帧1500bit。
1个USB 数据包可包含0"1023字节数据。
每个数据包的传送都以1个同步字段开头。
图1 典型USB功能器件结构框图图2 高速外设的USB线缆与电阻的衔接图二、 USB 2.0特性2000年生产的PC主机几乎都有了USB插口,最新的PC机还有USB集线器(Hub)和4"6个USB插口。
USB2.0接口频谱分析电路开发板设计
课程设计课程名称 PCB设计与制备工艺题目名称USB2.0接口频谱分析电路开发板设计学生学院材料与能源学院专业班级学号 3000007000学生姓名东京电车男指导教师2016年12月15日目录目录 (3)1目的与任务 (1)2课程设计内容及基本要求 (1)2.1课程设计内容 (1)2.2课程设计过程 (1)3.绘制原理图 (1)3.1创建一个电路板工程 (2)3.2新建原理图 (2)3.3原理图参数设置 (2)3.4绘图前准备 (2)3.4.1创建原理图元件库(以CY7C68013为例) (2)3.4绘制总图 (4)3.5绘制子图 (7)3.5.1生成子图 (7)3.5.2放置元器件 (7)3.5.3原理图布线 (8)3.5.4更新元器件流水号 (9)3.6编译工程 (11)3.7 层次化原理图之间的切换 (11)3.7.1从主原理图切换到方框电路图对应的子原理图 (11)3.7.2从子原理图切换到主原理图 (11)3.8确定和添加元件封装 (11)3.8.1设计USB接口管脚封装 (11)3.8.2载入所需元器件库 (12)3.8.3更改元件封装形式 (13)根据表2所述的元件封装形式,使用相似工具查找相同封装形式的元件,一并更改。
选定元件→右键→选择Find Similar Objects→在Object Specific栏中CurrentFootprint中选same→点击OK→Ctrl A全部选定→在Inspector框中ObjectSpecific栏下Current Footprint更改元件封装形式。
如图3-22~图3-25。
(13)双击元件,找到Footprint,双击查看是否导入了封装。
如图3-26、图3-27。
. 13更改完成后,对元件选择Find Similar Objects,最上一栏选择ANY,即可恢复对所有元件的显示。
如图3-28。
(13)3.9生成元器件清单 (17)4绘制PCB版图 (18)4.1生成网络报表文件 (18)4.2创建PCB文档与设置 (18)4.3规划电路板 (19)4.4设置板层 (19)4.5导入数据 (20)4.6布局元器件 (22)4.7内电层定义及分割 (22)4.8规则设置 (23)4.9自动布线 (26)4.10手工调整 (27)4.11加宽电源线,地线 (27)4.12加泪滴 (27)4.13放置安装孔定位孔 (28)4.14放置敷铜 (28)4.15拼版 (29)4.15.1 Ctrl+a选择全部,按下Ctrl+C组合键,此时出现十字图形,用来选择基准点,这里们将其中心对准左下角,单击鼠标左键。
USB 2.0 实体层测试操作
USB 2.0 實體層測試的理解與實際操作(上)〈主筆室〉前言參與USB 2.0 裝置設計、分析和驗證工作的設計人員,每天都面臨著縮短新產品上市時間的壓力。
Tektronix 的各種測試儀器,可使設計人員快速而精確地進行USB 建置者論壇(USB Implementers Forum,簡稱USB-IF) 建議的所有相容性認證測試。
通用串列匯流排(USB 2.0) 是一種連接技術規格,旨在連接電腦外面的週邊裝置,可在不打開電腦外殼安裝所需裝置,免除了開機箱插卡的麻煩。
USB 相容裝置為使用者提供使用方便、擴充性和高傳輸速度。
USB 2.0 技術已被今天的市場廣泛接受,它將資料處理速率提升了40 倍。
資料處理量的增加為許多新型週邊產品打開新天地,包括全動態視訊至輔助性的、只有錢包大小的硬碟機。
但是,隨著資料速率的急速升高,也出現了新的測試和量測方面的挑戰。
USB 2.0 規格推出了新的相容性要求。
在製造商將USB-IF「認證」標誌標籤貼在產品包裝之前,USB 2.0 裝置的設計人員必須恰當地鑑定其設計並檢驗產品是否符合業界標準。
因此,恰當的測試工具對USB-IF 相容性測試極其重要,這些測試項目包括低速、全速和高速裝置和集線器的眼狀圖和參數測試。
本文章將重點介紹對USB 2.0 實體層量測和電相容性測試(電測試和高速測試)的解說和實際操作,並介紹各項測試所需的儀器。
USB 2.0 的基本原理USB 2.0 是一種串列匯流排,使用四條線- VBUS、D-、D+ 和接地。
D- 和D+ 傳送資料。
VBUS 為來自主機(Host) 或集線器(hub) 的電源。
USB 2.0 規定了下列速度選擇和上升時間:USB 2.0 裝置可以自行供電(有自己的電源供應器),可由匯流排供電(電源來自主機)。
自行供電裝置須盡量少用電。
USB 2.0 規格中列有這方面的詳細測試規格。
USB 2.0 電測試USB 2.0 電測試包括訊號品質、峰值電流檢查以及壓降(Drop) 和浮動(Droop) 電壓測試。
USB 2.0 SPEC解读
• USB host(USB主机) --- Hardware and Software
USB的互连
• 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
Goals for the Universal Serial Bus
•
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。USB 2.0 SPEC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。
– – – – – USB System description USB Transfer Type USB electrical feature USB bus protocol USB power distribution
• USB 2.0 typical application IC
PC Connectivity Vision
USB 2.0 SPEC
USB 2.0 Motivation
• The original motivation for the Universal Serial Bus (USB) came from three interrelated considerations(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): • Connection of the PC to the telephone (计算 机与电话之间的连接) • Ease-of-use(易用性) • Port expansion(端口扩充)
USB2.0简介与测试
通信基礎
➢ USB數據傳輸
1.客户软体把要传输的资料放入资料缓冲区,并向usb驱动程式发出 IRP(I/O请求包),请求资料传输。
b驱动程式相应客户软体发出的请求,并将资料转化为具有usb格 式的资料交易,然后向下传送。usb主控制器驱动负责为这些交易建 立以框架为单位的资料交易列表。
b主控制器负责读取资料列表,并将资料以资讯包为单位以一定 速率发送到总线上。
日常應用
日常應用
➢ 數據傳輸的媒介 ➢ 人性化設備的功能舞臺 ➢ Charge ➢ 數據交換的通道
Next
• USB基礎知識 • USB日常應用 • USB發展歷程 • USB接口類型 • USB信號介紹 • USB基本特性 • USB測試介紹 • USB前景展望
發展歷程
發佈時間 USB版本 速率稱號
頻寬
速度
1996.1
USB1.0
低速 Low Speed
1.5Mbps
192KB/s
1998.9
USB1.1
全速 Full Speed
12Mbps
1.5MB/s
2000.4
USB2.0
高速
High Speed
480Mbps
60MB/s
2008.11
USB3.0
超高速
5Gbps
640MB/s
Super Speed
就可以使用。 非0號端點 :设备可以有除0以外的其它端點,这取决于这些设备的实现。除
缺省控制通道的缺省端點外,其它端點只有在设备被设置后才 可使用。
通信基礎
➢ 管道
usb系統中,資料是在主機軟體與設備的各個端點之間直接進行的,他們之 間建立的逻辑連接稱為管道;管道在配置過程中建立,是對主機和設備間通 信流的抽象。表示主機的資料緩沖區和usb設備的端點存在邏輯資料傳輸。 對於USB的通訊,我們可以將其視為一種虛擬管線的概念,如圖所示:
USB2.0测试标准1
Humidity
抗潮性
168 hours minimum.The USB connectors under test must be tested in accordance with EIA 364-31.
大于168个小时。如EIA364-31测试
0.256 0.11
0.512 0.13
0.772 0.15
10.2
40.39
80.54
120.67
240.95
481.ห้องสมุดไป่ตู้5
961.9
2003.2
4005.8
Test Descriptio
Propagation Delay
传输延迟
See Section 7.1.1.1,Section 7.1.4,Section 7.1.16, and Table 7-9
Flammability
The manufacturer will require its thermoplastic resin vendor to supply a detailed C of C with each resin shipment.The C of C shal clearly show the resin’s Ul listing number,lot number,date code,etc.
在速度不超过每小时200个循环下经受1,500次插入与拨出。
Cable Pull-Out
电缆拉出
After the application of a steady state axial load of 40 N for one minute
固定后施加40N的轴向力,一分钟。
usb2.0协议规范
编号:_______________本资料为word版本,可以直接编辑和打印,感谢您的下载usb2.0协议规范甲方:___________________乙方:___________________日期:___________________usb2.0协议规范篇一:usb全规范详细分析(技术篇)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(usbimplementersForuminc , usb-iF )"的』E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usbl.1规范的标志符合usb2.0规范的标志和其它业界规格(像是ieee1394、dts、wiFi、dolby或是dVd等)一样,usb1.0和usb2.0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usb2.0规格的标示,代表它能够与其它同样有高速usb2.0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usb2.0 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usb2.0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(powerprovidertesting )o 传出信号品质( downstreamsignalquality )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(powerprovidertesting )o 传出信号品质( downstreamsignalquality )o 回传信号品质(upstreamsignalquality )o 设备架构测试(deviceFrameworktesting)o 互通性(interoperability )。
03 快速进行USB2.0的一致性测试与分析-Thomas
串行数据物理层一致性测试系列之三——快速进行USB2.0的一致性测试与分析李海龙 美国力科公司北京代表处摘要:USB2.0已成为连接计算机与外部设备最流行的工业标准,确保产品能通过USB-IF组织规定的USB2.0一致性测试验证则是电子工程师非常关注的工作,本文介绍了力科公司的QualiPHY软件如何帮助工程师快速进行USB2.0产品一致性测试。
关键词:力科示波器 USB2.0 一致性测试 QualiPHY 软件自动化1、U SB2.0简介通用串行总线USB是一种计算机外设连接规范,由PC行业的多家领导厂商联合制定,其中英特尔公司和微软公司占主导地位。
USB规范推出以来历经1.0和1.1版本,目前已发展到2.0版本,速度也有最初的1.5Mbps提升到480Mbps。
由于其速度比标准串口快4千多倍,支持多个设备的同时连接,而且具有真正的“即插即用”特性,因此一推向市场就受到了设备厂家的普遍青睐,如今已经被计算机、存储设备、游戏机、多媒体数字家电等数字产品广泛使用。
USB2.0是一种4线串行系统,包括VBus,D-,D+和地线,D-和D+是数据传输线,VBus和地线传输5V电压。
按照功能的不同,USB2.0产品可分为主机(Host)、设备(Device)和集线器(Hub)三大类。
还可以根据供电方式的不同将USB2.0设备分为总线供电(从主机汲取电流)和自供电两种方式。
为了适应不同类型应用对数据传输速度的要求,USB2.0定义了三种速率级别,分别是:数据速率上升时间低速 Low Speed 1.5Mb/s 75ns -- 300ns全速 Full Speed 12Mb/s 4ns -- 20nsps 高速 High Speed 480Mb/s 500典型的USB低速设备包括电脑鼠标、键盘,游戏机操控杆;而常见的全速设备包括电话、音频设备、传输压缩视频数据的设备。
市面上大部分USB2.0都属于高速设备,包括数码相机、移动硬盘等。
USB2.0接口的标准概述-电脑资料
USB2.0接口的标准概述-电脑资料
USB总线推出已经有些年头了,经过这些年的发展,USB总线标准也有了很多的变化,。
过去,我们认为USB分两种标准:USB1.1和USB2.0。
USB1.1接口理论最高速度是12Mbps,USB2.0接口理论最高速度是480Mbps。
但是,事实上,这种区分现在已经不完全正确了,原USB2.0标准是1999年由康柏、HP、INTEL、NEC、微软、飞利浦等公司联合提出的,到现在已经经过了多次的修改。
最新版本的标准将USB1.1的说法彻底的取消了,所有的接口都统称USB2.0接口。
现在的USB2.0标准按速度将USB2.0接口划分为三大类,分别是:480Mbps、12Mbps、1.5Mbps,
电脑资料
《USB2.0接口的标准概述》(https://www.)。
具体的分类是:
1.High-speedUSB
2.0:理论速度480Mbps,对应之前的USB2.0;
2.Full-speedUSB2.0:理论速度12Mbps,也就是过去的USB1.1;
3.Low-speedUSB2.0:理论速度1.5Mbps,这个一般用于鼠标、键盘等对速度要求不高的外部设备。
所以,同为USB2.0,实际上的速度相差是十分巨大的,对于现在的
大容量闪盘,移动硬DV、DC等设备来说,购买具有真正的High-speedUSB2.0接口的产品对提高使用效率是很有意义的,大家在购买的时候,一定要认准High-speedUSB2.0标注,而不能够只听见USB2.0就盲目购买。
当然对于对速度要求不是十分严格的设备,例如:摄像头、鼠标、键盘、外置声卡等,也就没有必要非High-speedUSB2.0不买.。
全面解析USB2.0及其USB2.0的应用
1.什么是USB2.0? USB 2.0是通⽤串⾏总线输⼊、输出总线协议的⼀种完全应⽤,于2001年推出,其数据传输速率⽐传统的USB 1.1标准更快。
USB1.1的传输速率为12Mbps,即⽬前公认的“USB”。
⼀些⼚商将其产品标为“全速USB”,⽤户不要将“全速”误解为“⾼速”。
“全速USB”允许的传输率是12Mbps,⽽⾼速USB能够达到更⾼的480Mbps。
此外,USB⿏标和键盘的传输速率仅为1.5Mbps,该传输速率同样被USB推⼴组(USB Promoter Group)称为“USB”。
综上所述,USB 2.0包括三种规格:⾼速、全速和低速。
作为消费者,您⽆需了解这些专业术语,只需记住⽬前只存在“⾼速USB”和“USB”端⼝与设备。
B 2.0的传输速率是多少? USB2.0的数据传输率⼤约是480Mbps,⽐先前数据传输率12Mbps的USB1.1接⼝快40倍。
最初的USB2.0数据传输率仅为240Mbps,后来USB2.0推⼴组在1999年10⽉将该速率提⾼到480Mbps。
B2.0连接线的长是多少? USB2.0连接线的长度5⽶。
但是,如果⽤5⽶长的USB连接线分级连接5个集线器,则长度可达30⽶。
B2.0可以带给⽤户哪些好处? ⽐USB1.1快40倍的传输速率,使计算机上可以使⽤的外设的范围⼤⼤增加。
即使有多个⾼速外设连接到USB2.0总线上,系统达到瓶颈带宽的可能性仍然很⼩。
新的规格不仅继承了⽬前USB设备即插即⽤及热拔插的特性,⽽且提供了USB1.1设备的向下兼容性,使当前⽤户平稳升级。
5.如何验证我的电脑是否具有USB2.0端⼝? 您可以很容易的辨别您的电脑是否有⾼速USB端⼝。
打开“设备管理器”,展开“通⽤串⾏总线”部分,您将会看到“Enhanced(增强)”USB主控制器选项。
该名称在Windows 98下可能不同,因为这些系统中的“⾼速USB”驱动程序并⾮由微软直接提供的(该驱动将在Windows ME、2000及XP的产品升级中提供)。
USB 2.0标准简介
USB 2.0標準簡介一.什麼是USB?USB是英文Universal Serial Bus的縮寫,中文含義是“通用串列匯流排”。
它是一種應用在PC領域的新型介面技術。
早在1995年,就已經有PC機帶有USB介面了,但由於缺乏軟體及硬體設備的支援,這些PC機的USB介面都閒置未用。
1998年後,隨著微軟在Windows 98中內置了對USB介面的支援模組,加上USB設備的日漸增多,USB介面才逐步走進了實用階段。
這幾年,隨著大量支持USB的個人電腦的普及,USB逐步成為PC機的標準介面已經是大勢所趨。
在主機(host)端,最新推出的PC機幾乎100%支援USB;而在外設(device)端,使用USB介面的設備也與日俱增,例如數碼相機、掃描器、遊戲杆、磁帶和軟盤機、圖像設備、印表機、鍵盤、滑鼠等等。
USB設備之所以會被大量應用,主要具有以下優點:1.可以熱插拔。
這就讓用戶在使用外接設備時,不需要重複“關機à將並口或串口電纜接上à再開機”這樣的動作,而是直接在PC開機時,就可以將USB電纜插上使用。
2.攜帶方便。
USB設備大多以“小、輕、薄”見長,對用戶來說,同樣20G的硬碟,USB硬碟比IDE硬碟要輕一半的重量,在想要隨身攜帶大量資料時,當然USB硬碟會是首要之選了。
3.標準統一。
大家常見的是IDE介面的硬碟,串口的滑鼠鍵盤,並口的印表機掃描器,可是有了USB之後,這些應用外設統統可以用同樣的標準與PC連接,這時就有了USB硬碟、USB滑鼠、USB印表機,等等。
4.可以連接多個設備。
USB在PC上往往具有多個介面,可以同時連接幾個設備,如果接上一個有4個埠的USB HUB時,就可以再連上4個USB設備,以此類推,盡可以連下去,將你家的設備都同時連在一台PC上而不會有任何問題(注:最高可連接至127個設備)。
但是,為什麼又出現了USB2.0呢?它與USB1.1又有何區別?請別急,下面就會談到了。
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• USB devices (USB设备) --USB devices are one of the following:
Hubs, which provide additional attachment points to the USB Functions, which provide capabilities to the system, such as an ISDN connection a digital joystick, or speakers
USB NOW:
Initially introduced as an incremental connector for new applications.
USB
USB Future:
The PC evolves into a simpler, easier to use appliance.
Telephony, Modem, Keyboard, Mouse, Joystick, Still/ Motion Camera,Digital Audio, Backup Store, Printer, Scanner, Wireless Adapters
USB 2.0 简介
• USB2.0是一种扩展的pc结构行业标准,其重点是pc外设。 • Usb2.0 速度从usb 1.1上的12Mbps扩展到480Mbps,为作为更高性能 pc 补充的下一代外设提供了连接点 • 具有usb 功能的设备是pc行业内增长最快的细分市场之一 • 具有usb功能的pc从1996年600万台增长到2002年4.2亿台 (来源microcomputer) • 全面向下兼容现有的usb 1.1 spec ---公共布线 ---所有高速设备必须支持全速操作 。 简便易用的连接能力 ---被消费者认可的设计(可以带电热拔插)
USB 2.0 简介
• USB 2.0頻率:240Mhz • USB提供了以下速度選擇:
數據速率
低速 全速 1.5Mbps 12Mbps
上升時間
75 to 300ns 4 to 20 ns
高速
480Mbps
500ps
USB 2.0 简介
Agenda
• USB Technology Overview
– – – – – USB System description USB Transfer Type USB electrical feature USB bus protocol USB power distribution
• USB 2.0 typical application IC
PC Connectivity Vision
USB System Description
A USB system include: • USB interconnect(USB 连接)
-USB interconnect is the manner in which USB devices are connected to and
communicate with the host.
• USB host(USB主机) --- Hardware and Software
USB的互连
• 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
Keyboard Serial Sound/Game LAN Modem Port Ports Mouse Parallel SCSI Graphics Port Port Port
USB
USB
USB
GraphicBiblioteka PortLANArchitectural Overview
----- overview of the Universal Serial Bus (USB) architecture and key concepts. The USB is a cable bus that supports data exchange between a host computer and a wide range of simultaneously accessible peripherals. The attached peripherals share USB bandwidth through a hostscheduled, token-based protocol. The bus allows peripherals to be attached, configured, used, and detached while the host and other peripherals are in operation.
USB 2.0 SPEC
USB 2.0 Motivation
• The original motivation for the Universal Serial Bus (USB) came from three interrelated considerations(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): • Connection of the PC to the telephone (计算 机与电话之间的连接) • Ease-of-use(易用性) • Port expansion(端口扩充)
Goals for the Universal Serial Bus
•
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。USB 2.0 SPEC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。