USB结构与工作原理

　　(1)USB物理总线的拓扑
　　
　　一个USB系统包含三类硬件设备：USBHOST(USB主机)、USB DEVICE(USB设备)、USBHUB(USB集线器)。USB物理总线的拓扑如下图所示。

　　USB HOST（USB主机），在一个USB系统中，仅有一个USB HOST。USB HOST的功能：

　　●管理USB系统；
　　
　　●每毫秒产生一帧数据；
　　
　　●发送配置请求对USB设备进行配置操作；
　　
　　●对总线上的错误进行管理和恢复。

　　USB DEVICE（USB设备），其功能是接收USB总线上的所有数据包，通过数据包的地址域来判断是不是发给自己的数据包。若地址不符，则简单地丢弃该数据包；若地址相符，则通过响应USBHOST的数据包与USB HOST进行数据传输。

　　USB HUB（USB集线器），用于设备扩展连接，所有USB DEVICE都连接在USB HUB的端口上。一个USB HOST总与一个根HUB(USB ROOTHUB)相连。

　　(2)USB的数据流传输
　　
　　USB的数据流传输，有以下几种类型：

　　①控制传输类型：支持外设与主机之间的控制、状态、配置等信息的传输，为外设与主机之间提供一个控制通道。每种外设都支持控制传输类型，这样主机与外设之间就可以传送配置和命令/状态信息。

　　②等时传输类型：支持有周期性、有限的时延和带宽且数据传输速率不变的外设与主机间的数据传输。该类型无差错校验，故不能保证正确的数据传输，支持像计算机一电话集成系统(CTI)和音频系统与主机的数据传输。

　　③中断传输类型：支持像游戏手柄、鼠标和键盘等输入设备，这些设备与主机间数据传输量小，无周期性，但对响应时间敏感，要求马上响应。

　　④数据块传输类型：支持打印机、扫描仪、数码相机等外设，这些外设与主机间传输的数据量大，USB在满足带宽的情况下才进行该类型的数据传输。

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