USB2.0的問題高手幫幫忙

一、 請問USB系統的設計目標(Design Goal)為何?

二、 請問USB 2.0系統可支援幾種傳輸速度?又其傳輸速率各為多少bits/s?

三、 請問一個USB系統匯流排最多可連接多少個裝置?又一個USB端口(Port)可提供的電源規格為何?

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  • jobin
    Lv 6
    1 decade ago
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    一、USB的字面意思來看,其英文全稱是Universal Serial Bus,中文翻譯成是『通用串列匯流排』或『萬用匯流排』。這是由7家包括了 Compaq、迪吉多、IBM、英代爾、微軟、NEC以及北方電訊(加拿大)等主要的電腦與電子科技大廠所研發與規劃出來的。其設計的目標就在於設計一種標準的連接界面,允許把外面的設備與電腦連接時,不必重新配置規劃系統,也不必打開機殼,調整界面卡的指撥開關,而最重要在於連接上電腦時,電腦會自動識別這些周邊設備,並且配附適當的驅動程式,無需使用者再另外重新設定。

    二、1996年,USB-IF公佈了USB規範1.0,這是第一個為所有的USB產品提出設計要求的標準。1998年,在進一步對以前版本的標準進行闡述和擴充的基礎上,發佈了USB標準的1.1規格。第三個版本的USB 2.0是發佈於1999年,因此USB2.0可向下相容USB1.1與USB1.0規格。傳輸速度USB2.0高速傳輸為高速:480Mbps全速:12Mbps 低速:15Mbps

    三、USB最多可以連接127個周邊設備。因為USB界面使用7-bit的定址欄位,所以2的7次方等於128。若扣掉USB主機預設給第一次接上的周邊設備使用,還剩127個位址可以使用。因此一部電腦最多可以連接127個USB裝置。而USB所能提供的電源說明規格如下:

    1.匯流排供電集線器

    所有的電源均由上游連接埠來供應,但至多只能從上游埠消耗500mA。而倘若以一個4個連接埠的集線器來說,每個下游埠最多只能消耗100mA(一個單位負載),因此4個連接埠共消耗400mA。而集線器本身的控制器與其周邊電路可再消耗100mA,因此整個集線器共可消耗500mA。

    2.自我供電集線器

    集線器本身擁有自己的電源供應器,可以提供給本身的控制器以及所有的下游埠來使用。而對於每個下游埠,可以供給至少500mA的電流,而此時集線器最多可從上游埠消耗100mA。

    3.低功率匯流排供電裝置

    所有的電源均來自USB上游埠,每個下游埠在任一時刻最多能消耗一個單位的負載。在USB規格中,定義一個單位的負載是100mA。低功率匯流排供電裝置必須設計工作在低至4.40V的VBUS電源電壓,以及高達至5.25V的最高電壓。

    4.高功率匯流排供電裝置

    所有的電源均來自USB匯流排的上游埠,在啟動每個下游埠時,最多消耗一個單位負載(100mA),但在配置後最多可消耗5個單位負載(500mA)。高功率匯流排供電裝置必須能被偵測以及以最小的4.40V來裝置列舉。

    5.自我供電裝置

    裝置最多可從USB上游埠消耗一個單位負載(100mA),而其餘的電源再從外部的來源來驅動。當外部的電源失去時,其必須以替代方案來透過匯流排提供不超過1單位的負載電流。

    以上資料,參考自http://www.usblab.idv.tw/usbstudy.htm,供您參考。

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  • 1 decade ago

    第一個問題在 USB 2.0 specification的第11頁 , 摘錄如下 :

    • Ease-of-use for PC peripheral expansion

    • Low-cost solution that supports transfer rates up to 480 Mb/s

    • Full support for real-time data for voice, audio, and video

    • Protocol flexibility for mixed-mode isochronous data transfers and asynchronous messaging

    • Integration in commodity device technology

    • Comprehension of various PC configurations and form factors

    • Provision of a standard interface capable of quick diffusion into product

    • Enabling new classes of devices that augment the PC’s capability

    • Full backward compatibility of USB 2.0 for devices built to previous versions of the specification

    第二個問題在USB 2.0 specifications的第17頁 :

    • The USB high-speed signaling bit rate is 480 Mb/s.

    • The USB full-speed signaling bit rate is 12 Mb/s.

    • A limited capability low-speed signaling mode is also defined at 1.5 Mb/s.

    第三個問題分別在 USB 2.0 specifications的第13頁 :

    • Supports up to 127 physical devices

    及178頁 (DC Electrical Characteristics)

    Supply Voltage:

    High-power Port VBUS Note 2, Section 7.2.1 4.75(min) 5.25 V (max)

    Low-power Port VBUS Note 2, Section 7.2.1 4.40 (min) 5.25 V (max)

    Supply Current:

    High-power Hub Port (out) ICCPRT Section 7.2.1 500 mA (min)

    Low-power Hub Port (out) ICCUPT Section 7.2.1 100 mA (min)

    High-power Function (in) ICCHPF Section 7.2.1 500 mA (max)

    Low-power Function (in) ICCLPF Section 7.2.1 100 mA (max)

    Unconfigured Function/Hub (in) ICCINIT Section 7.2.1.4 100 mA

    Suspended High-power Device ICCSH Section 7.2.3; Note 15 2.5 mA

    Suspended Low-power Device ICCSL Section 7.2.3 500 μA

    原文請參閱 : http://www.usb.org/developers/docs/

    之 Universal Serial Bus Revision 2.0 specification

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