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  • USB接口电气特性

    2020-11-13 06:16:09
    如图1所示,呈现了在全速设备与PC主机之间电气特性的连接。除了Vcc(+5 V)与接地线外,需要特别注意的是D+与D-的差动数据信号线。首先,在连接至USB收发器之前必须先串接9O~44Ω的电阻。而后根据不同的USB设各的...
  • USB3.0 接口规范标准

    2011-08-24 01:24:26
    USB3.0是为了在USB2.0基础上实现更高速度的海量传输应用。USB3.0开发者应当知道并理解USB2.0规范,特别要一提的是USB3.0设备必须实现USB2.0规范中的设备框架命令和描述符。
  • 摘要:本文利用AVR单片机ATmega8软USB虚拟RS232接口技术,通过单片机内置A/D转换器对模拟量数据采集,取代以RS232标准接口模拟量数据采集器。利用现有软件资源,实现USB接口多点模拟量数据采集功能。本文硬件电路...
  • 由于USB接口可以直接输出5伏电源,所以短路保护显得尤为重要。本文设计的保护电路可以实现对USB电源输出线的有效保护,无论USB电源输出线VBUS发生对12V电源还是对地短路,均不影响车载ECU内部电路的正常工作,实现了...
  • 台式机的usb3.0接口你了解吗?跟着小编去看看吧!下面由学习啦小编给你做出详细的台式机usb30接口介绍!希望对你有帮助!台式机usb3.0接口介绍一:一般简单的可以直接买一条USB3.0的延长线,从主机的后面蓝色的那个USB...

    台式机的usb3.0接口你了解吗?跟着小编去看看吧!下面由学习啦小编给你做出详细的台式机usb30接口介绍!希望对你有帮助!

    台式机usb3.0接口介绍一:

    一般简单的可以直接买一条USB3.0的延长线,从主机的后面蓝色的那个USB3.0接口上延长上桌面上,那使用就很方便了,

    复杂点的可以买一条直接从机箱内部使用的USB3.0线,如下图。可以直接安装在机箱的软驱口位置,也很方便的,或者如果主机没有软驱口,就直接放在机箱顶部就可以了,从机箱后面的扩展卡位置出线就可以了。

    总之方法还是挺多的,主要选择适合你方便你的方法就可以了。

    台式机usb3.0接口介绍二:

    1、USB 3.0是一种通用串行总线接口标准,向下兼容2.0/1.1/1.0版本。USB3.0的最大传输速度为5.0Gbps。最新版本为3.1、理论上可达到10bps;

    2、SATA3.0接口理论传输速度为6GB/S,而USB3.0最大理论传输速度为5GB/S,显然SATA3.0更快;

    3、目前台式硬盘均采用SATA3.0的接口,只有移动硬盘有采用USB3.0的接口(大部分内部还是SATA3.0),因此,只有移动硬盘才能做比较。

    台式机usb30接口介绍三:

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    SATA3.0规范的数据传输率6Gbps,USB 3.0规范的数据传输率4.8Gbps。但目前的问题是这样的传输率都没用什么实际意义(至少在民用方面是这样的).......

    SATA3.0接口配合7200转的SATA3.0硬盘读取速度难以超过120MB/s,跟SATA2.0基本持平,而这其实都只是SATA1.0的理论峰值而已,这再次说明硬盘的速率瓶颈来自硬盘自身内部传输率而不是接口!!

    当然,你用10000转的西数猛禽可以提升不少,若用SATA3.0的SSD固态硬盘去配合SATA3.0接口,实际读取速度可以达到150Mps以上。

    USB3.0其实也是同样的问题,关键也是在于储存介质的内部传输速率,不过小容量的USB3.0的U(闪存)盘提升传输速率倒是相对简单,所以用USB3.0的U盘比2.0的U盘在读取速度上有飞跃式提升。

    风冷散热机箱的本身很难对比什么散热能力,尤其是两个型号的内部结构都差不多,差别只在用料、外观等方面,你在机箱里加几个好的的机箱风扇,内部配件、缆线安排合理,风道通畅,哪怕是低端机箱,散热能力也能搞上去......

    相关阅读:

    usb总线接口

    USB总线接口处理电气层与协议层的互连。从互连的角度来看,相似的总线接口由设备及主机同时给出,例如串行接口机(SIE)。USB总线接口由主控制器实现。

    USB系统用主控制器管理主机与USB设备间的数据传输。它与主控制器间的接口依赖于主控制器的硬件定义。同时,USB系统也负责管理USB资源,例如带宽和总线能量,这使客户访问USB成为可能。USB系统还有三个基本组件:

    主控制器驱动程序(HCD)这可把不同主控制器设备映射到USB系统中。HCD与USB之间的接口叫HCDI,特定的HCDI由支持不同主控制器的操作系统定义,通用主控制器驱动器(UHCD)处于软结构的最底层,由它来管理和控制主控制器。UHCD实现了与USB主控制器通信和控制USB主控制器,并且它对系统软件的其他部分是隐蔽的。系统软件中的最高层通过UHCD的软件接口与主控制器通信。

    USB驱动程序(USBD)它在UHCD驱动器之上,它提供驱动器级的接口,满足现有设备驱动器设计的要求。USBD以I/O请求包(IRPs)的形式提供数据传输架构,它由通过特定管道(Pipe)传输数据的需求组成。此外,USBD使客户端出现设备的一个抽象,以便于抽象和管理。作为抽象的一部分,USBD拥有缺省的管道。通过它可以访问所有的USB设备以进行标准的USB控制。该缺省管道描述了一条USBD和USB设备间通信的逻辑通道。

    主机软件 在某些操作系统中,没有提供USB系统软件。这些软件本来是用于向设备驱动程序提供配置信息和装载结构的。在这些操作系统中,设备驱动程序将应用提供的接口而不是直接访问USBDI(USB驱动程序接口)结构。

    看了“台式机usb3.0接口怎么样”文章的还看了:

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  • 摘要:本文介绍了一种利用DSP处理DM642、CPLD及USB芯片等器件构造的带有USB接口的图像采集和处理系统。设计了USB通信接口的硬件电路,在DSP/BIOS架构上编写了USB的固件程序和主机端的设备驱动程序。该系统可用于香烟...
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  • USB详解(二)-电气特性篇

    千次阅读 2019-03-09 17:24:02
    USB涉及的知识很多,usb2.0协议规范就有650页,英文文档全部读下来也很头大。关于不同同业者应该选取自己领域进行详细阅读。关于USB2.0协议规范中具体包含如下: 综上我们可以看出: 对于USB外设开发驱动开发者...

    USB涉及的知识很多,usb2.0协议规范就有650页,英文文档全部读下来也很头大。关于不同同业者应该选取自己领域进行详细阅读。关于USB2.0协议规范中具体包含如下:
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    综上我们可以看出:
    对于USB外设开发驱动开发者,相关章节:
    • 4 系统架构综述
    • 5 USB数据流模型
    • 9 USB设备框架工作
    • 10 USB主机的硬件和软件

    对于USB外设的电子设计研发人员,相关章节:
    • 4 系统架构综述
    • 5 USB数据流模型
    • 6 机械层
    • 7 电子层


    本篇文章重点介绍USB2.0的一些电气规范。

    USB2.0定义了三种速率:

    • Low-Speed(1.5Mbps)
    • Full-Speed(12Mbps)
    • High-Speed(480Mbps)

    USB使用差分线进行数据传输,D+/D-(3.3V逻辑电平)来表示:
    在这里插入图片描述
    定义如下:

    差分信号1: D+ > V O H M i n V_{OH_{Min}} VOHMin(2.8V);D- < V O L M a x V_{OL_{Max}} VOLMax(0.3V)
    差分信号0: D- > V O H M i n V_{OH_{Min}} VOHMin(2.8V);D+ < V O L M a x V_{OL_{Max}} VOLMax(0.3V)

    差分信号状态并不直接代表数据状态0或1,指示代表逻辑电平有变化。

    单端0状态(Single-Ended 0 ,SE0) 是D+/D-线上电平均为低逻辑电平。一般用于复位信号,复位条件:D+/D-信号均低电平且维持10ms。

    单端1状态(Single-Ended 1 ,SE1) 是D+/D-线上电平均为高逻辑电平。SE1是一种无效的总线状态,一般情况下不会出现。

    数据J状态和数据K状态

    数据J状态和数据K状态是为了区分不同通讯速率下的数据状态,定义如下:

    • 低速下:D+ 为“0”,D- 为“1”是为“J”状态,“K”状态相反;
    • 全速下:D+ 为“1”,D-为“0”是为“J”状态,“K”状态相反;
    • 高速同全速。

    如何区分设备是低速设备还是全速设备:

    设备通过上拉电阻在D+/D-线上决定是全速低速设备,如下示意:

    在这里插入图片描述
    USB主机端默都是15K下拉,当外设接口D+引脚有1.5K上拉电阻时导致D+总线电压为高电平,主机可以判断为此外设是全速设备。如果D-上是高电平,主机则判断该设备是低速设备。

    空闲(Idle)状态:J状态-数据发送前后总线的状态

    挂起(Suspend)状态:3ms以上的J状态

    同步(Sync)状态: 3个KJ状态切换,后跟随2位时间的K状态,如下:

    在这里插入图片描述
    恢复(Resume)状态:20ms的K状态+低速EOP:

    • 主机在挂起设备后可通过翻转数据线上的极性并保持20ms来唤醒设备,并以低速EOP信号结尾。
    • 带远程唤醒功能的设备还可自己发起该唤醒信号;前提是设备已进入idle状态至少5ms,然后发出唤醒K信号,维持1ms到15ms并由主机在1ms内接管来继续驱动唤醒信号

    在这里插入图片描述

    起始(Start-Of-Package,SOP)状态:从空闲状态切换到K状态,所以的包都是从SOP开始的

    结尾(End-Of-Package,EOP)状态:持续2位时间的SE0信号,后跟随1位时间的J状态


    USB设备供电形式

    USB设备有两种供电形式:

    • 自供电设备:设备从外部电源获取工作电压
    • 总线供电设备:设备从Vbus(5V)取电

    对于总线供电设备,又分为两类:

    • 低功耗总线供电设备:最大功耗不超过100mA
    • 高功耗总线供电设备:枚举时最大功耗不超过100mA,枚举完成配置结束后功耗不超过500mA

    设备在枚举过程中,通过设备的配置描述符向主机报告它的供电配置以及功耗要求。

    在挂起模式下,从总线取电不可超过2.5mA/0.5mA(全速/低速设备)。

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  • 串行接口的定义串行接口简称串口,也称串行通信接口或串行通讯接口(通常指COM接口),是采用串行通信方式的扩展接口。串行接口 (Serial Interface) 是指数据一位一位地顺序传送,其特点是通信线路简单,只要一对传输...

    串行接口的定义

    串行接口简称串口,也称串行通信接口或串行通讯接口(通常指COM接口),是采用串行通信方式的扩展接口。串行接口 (Serial Interface) 是指数据一位一位地顺序传送,其特点是通信线路简单,只要一对传输线就可以实现双向通信(可以直接利用电话线作为传输线),从而大大降低了成本,特别适用于远距离通信,但传送速度较慢。

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    串行接口的划分标准

    同步串行接口(英文:SynchronousSerialInterface,SSI)是一种常用的工业用通信接口。

    异步串行是指UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter),通用异步接收/发送。UART是一个并行输入成为串行输出的芯片,通常集成在主板上。UART包含TTL电平的串口和RS232电平的串口。 TTL电平是3.3V的,而RS232是负逻辑电平,它定义+5~+12V为低电平,而-12~-5V为高电平,MDS2710、MDS SD4、EL805等是RS232接口,EL806有TTL接口。

    串行接口按电气标准及协议来分包括RS-232-C、RS-422、RS485等。RS-232-C、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定,不涉及接插件、电缆或协议。

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    串行接口和并行接口有什么区别

    串行接口,简称串口,也就是COM接口,是采用串行通信协议的扩展接口。串口的出现是在1980年前后,数据传输率是115kbps~230kbps,串口一般用来连接鼠标和外置Modem以及老式摄像头和写字板等设备,目前部分新主板已开始取消该接口。

    并行接口,简称并口,也就是LPT接口,是采用并行通信协议的扩展接口。并口的数据传输率比串口快8倍,标准并口的数据传输率为1Mbps,一般用来连接打印机、扫描仪等。所以并口又被称为打印口。

    另外,串口和并口都能通过直接电缆连接的方式实现双机互连,在此方式下数据只能低速传输。微型计算机主机与外部设备的连接,基本上使用了两类接口;串行接口与并行接口。 并行接口是指数据的各位同时进行传送,其特点是传输速度快,但当传输距离较远、位数又多时,导致了通信线路复杂且成本提高。串行通信是指数据一位位地顺序传送,其特点是通信线路简单,只要一对传输线就可以实现双向通信,并可以利用电话线,从而大大降低了成本,特别适用于远距离通信,但传送速度较慢。 串行通信本身又分为异步通信与同步通信两种。 串行通信线路上传送的是数字信号,表示传送数字信号能力的指标为数据速率(Data Rate),其单位为bps(bit persecond),即每秒钟传送的二进制位数。 串行接口标准: 目前普遍采用的一种串行接口标准是RS-232-C标准。RS-232-C接口标准采用25个引脚的连接器(D型插座)。RS-232-C规定有25根连线。

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    usb是串行接口吗

    串行接口、并行接口是按照数据传输方式来划分的,串行接口是一大类接口。USB、RS232、SATA、PS/2、RS485等等,这些都属于串行接口;但一般情况下,如果没有特殊说明而只是说“串口”的话,通常特指RS232接口。

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  • 我想要在一个键盘在对外接口处可以同时使用的了USB接口和PS/2接口,但是在选择完接口后,键盘可以自动是别是什么接口进入相应模式
  • USB接口简介

    千次阅读 2019-10-09 10:30:15
    概述 USB的英文全称为Universal Serial Bus,中文含义是通用串行总线,它是一种快速的,双向的,同步...全速USB接口的最高传输率可达12Mb/s,比串口快了整整100倍,而执行USB2.0标准的高速USB接口速率更是达到了480M...

    概述
    USB的英文全称为Universal Serial Bus,中文含义是通用串行总线,它是一种快速的,双向的,同步传输的廉价的并可以进行热拔插的串行接口。USB接口使用方便,它可以连接多个不同的设备,而过去的串口和并口只能接一个设备。速度快是USB技术的突出特点之一。全速USB接口的最高传输率可达12Mb/s,比串口快了整整100倍,而执行USB2.0标准的高速USB接口速率更是达到了480Mb/s,最新的USB3.1支持高达10Gb/s的传输速率,USB发展历程如图 1所示。
    在这里插入图片描述
    图 1 USB发展历程
    USB(Universal Serial Bus)体系包括“主机(Host)”、“设备(Device)”以及“物理连接(Connector)”三个部分。其中主机是一个提供USB 接口及接口管理能力的硬件、软件及固件的复合体,可以是PC,也可以是OTG 设备。一个USB 系统中仅有一个USB 主机(Host);设备(Device)包括USB 功能设备(Function)和USB HUB,最多支持127 个设备;物理连接即指的是USB 的传输线。
    最常见的USB 系统为PC 机和USB 外设的系统, 一个PC机通常集成了USB Host 和USB Root Hub。USB Hub 是市场上很常见的USB 接口扩展设备;U 盘,USB Modem,USB 网卡等是很常见的USB 功能设备。
    USB 接口的标准
    机械标准
    USB2.0 标准规定USB 接口的物理规范如下
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    对于USB 线缆,USB2.0 标准只能为以下的三种插头形式的组合:
    ①标准可插拔线缆(Detachable Cable):一端为A 型插座,另外一端为B 型插座;
    ②高速/全速不可分离电缆(Captive Cable):一端为A 型插座,另外一端厂商根据实际高速/全速USB 产品指定,如手机,MP3 的USB 配线;USB 键盘等;
    ③低速电缆不可分离电缆(Captive Cable):一端为A型插座,另外一端厂商根据实际低速USB产品指定。
    标准也规定了USB2.0 Cable的最长长度为5m。
    在这里插入图片描述
    图 4 USB3.0插座与USB2.0的兼容
    电气标准
    USB2.0的BUS由四根线组成:电源VBUS(Red),GND(Black),信号D+(Green),信号D-(White),USB标准里面也指定了这四根线在USB电缆里面的颜色(上一句括号里面已标明)。其中电源线VBUS可用于由USB主设备向从设备供电,供电电压为+5V,一个USB Host端口最多可以提供500mA的电流。
    对于工作于High-Speed模式下信号线,关键的电气参数如下:
    1、单端信号高电平范围:360mV~440mV;单端信号低电平范围:-10mv~10mV;
    2、单端输出阻抗:45Ω;差分输出阻抗:90Ω; (PCB布线时要求阻抗控制为90Ω)
    3、对于工作于Full-Speed模式下信号线,关键的电气参数如下:
    4、单端信号高电平范围:2.8V~3.6V(比较常见的是3.3V信号电平);单端信号低电平范围:0v~0.3V;
    5、差分输出阻抗:90Ω±15%。
    USB3.0总线由8根线组成,除了USB2.0的电源VBUS(Red),GND(Black),信号D+(Green),信号D-(White),还有TX/RX两对SDP(屏蔽差分线对),如图 5所示
    在这里插入图片描述
    图 5 USB3.0线缆结构
    对于工作于SuperSpeed模式下信号线,要求单端输出阻抗:45Ω±3Ω;差分输出阻抗:90Ω±5Ω(PCB布线时要求差分阻抗控制为90Ω)。
    USB主设备供电及Inrush(启动)电流
    USB主设备对从设备有三种供电方式:从设备自供电,主设备对从设备完全供电,主设备对从设备部分供电(USB Host端口最多提供500mA的电流,从设备需要的其它电流由自己供电,但两部分电源应该分开)。
    USB设备在热插时均会产生强电流(Inrush Current),这种强电流会导致USB总线供电电压下降(最大允许Droop电压为330mV),一方面会导致总线上的其它Device不能正常工作;另一方面可能导致插入的Device无法启动,更严重的情况会烧坏Host设备。Inrush电流产生的原因如下: 在热插或设备的工作状态由低功耗切换为高功耗时,由于从设备上Vcc对地存在的电容及瞬间负载过大的影响,在Vcc上将会由主设备向从设备注入瞬间强电流。
    为保证USB接口的可靠的设计,通常需要使用一些限流电路。最常见最通用的限流电流就是直接利用板上已有DC-DC电源电路的限流功能,但这很显然不是一种很好的方法;其它比较常用的方法有使用保险丝和USB专用过流保护供电芯片两种方式,如G5250芯片。
    另外在热拔时会由于线上的电感效应的存在,突变的电流会在Host端和Device端会产生Flyback Voltage,在Host端的表现为引入了噪声,在Device端则需要注意反转电压的幅度不能过大。但这些现象一般影响很有限,设计上基本上没有进行相应的考虑。

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