引言
1.1研究背景
USB(UniversalSerialBus),即“通用器串行总线”, 它是一种应用在PC领域的新型接口技术。
USB是由Compaq、Inter、Microsoft、NEC等几家著名公司共同提出的用于外部设备接到主机的外部总线结构。它同时又是一种通信协议,采用基于令牌的主机查询方式完成主机(Host)与USB器件之间的数据传送,由于任何数据传送的主动权都在主机一侧,这就将整个外设系统最复杂的部分交给了主机,从而简化了USB外设的结构,降低了生和设计成本。同时,USB器件是在微控制器的控制下完成USB协议的,因此它作为一种智能接口支持器件的“热插拔”。此外,为了降低USB系统数据传送的误码率,USB还引入了诸如PID检错、CRC校验、流量控制以及自动重发等功能,使得USB系统非常健壮(其误码率低于10-10)。
早在1995年,就已经有PC机带有USB接口了,但由于缺乏软件及硬件设备的支持,这些PC机的USB接口都闲置未用。1998年后,随着微软在Windows 98中内置了对USB接口的支持模块,加上USB设备的日渐增多,USB接口才逐步走进了实用阶段。这几年,随着大量支持USB的个人电脑的普及,USB逐步成为PC机的标准接口已经是大势所趋。在主机(host)端,最新推出的PC机几乎100%支持USB;而在外设(device)端,使用USB接口的设备也与日俱增,例如数码相机、扫描仪、游戏杆、磁带和软驱、图像设备、打印机、键盘、鼠标等等。
USB设备之所以会被大量应用,主要具有以下优点:
1、可以热插拔。这就让用户在使用外接设备时,不需要重复“关机——将并口或串口电缆接上——再开机”这样的动作,而是直接在PC开机时,就可以将USB电缆插上使用。
2、携带方便。USB设备大多以“小、轻、薄”见长,对用户来说,同样20G的硬盘,USB硬盘比IDE硬盘要轻一半的重量,在想要随身携带大量数据时,当然USB硬盘会是首要之选了。
3、标准统一。大家常见的是IDE接口的硬盘,串口的鼠标键盘,并口的打印机扫描仪,可是有了USB之后,这些应用外设统统可以用同样的标准与PC连接,这时就有了USB硬盘、USB鼠标、USB打印机,等等。
4、可以连接多个设备。USB在PC上往往具有多个接口,可以同时连接几个设备,如果接上一个有4个端口的USB HUB时,就可以再连上4个USB设备,以此类推,尽可以连下去,将你家的设备都同时连在一台PC上而不会有任何问题(注:最高可连接至127个设备)。
嵌入式系统USB接口设计
- USB接口(54900)
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