USB

USB(Universal Serial Bus通用串行总线),USB是在1994年底由英特尔康柏、IBM、Microsoft等多家公司联合提出的。



USB版本
  
理论最大传输速率
  
速率称号
  
最大输出电流
  
推出时间
  
USB1.0
  
1.5Mbps(192KB/s)
  
低速(Low-Speed)
  
5V/500mA
  
1996年1月
  
USB1.1
  
12Mbps(1.5MB/s)
  
全速(Full-Speed)
  
5V/500mA
  
1998年9月
  
USB2.0
  
480Mbps(60MB/s)
  
高速(High-Speed)
  
5V/500mA
  
2000年4月
  
USB3.0
  
5Gbps(500MB/s)
  
超高速(Super-Speed)
  
5V/900mA
  
2008年11月 / 2013年12月
  
USB 3.1Gen 210Gbps(1280MB/s)[1] 超高速+(Super-speed+)
  
20V/5A2013年12月


数据传输模式


USB支持四种基本的数据传输模式:控制传输,等时传输,中断传输及数据块传输。每种传输模式应用到具有相同名字的终端,则具有不同的性质。

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。

等时(lsochronous)传输类型(或称同步传输)

支持有周期性,有限的时延和带宽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-电话集成系统(CTI)和音频系统与主机的数据传输。

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。

数据块(Bulk)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。


USB采用分块带宽分配方案,若外设超过当前带宽分配或潜在的要求,则不能进入该设备。同步和中断传输类型的终端保留带宽,并保证数据按一定的速率传送。集中和控制终端按可用的最佳带宽来传输传输数据。



接口定义


编辑



触点

功能(主机)

功能(设备)

1

VBUS (4.75-5.25 V)

VBUS (4.4-5.25 V)

2

D-

D-

3

D+

D+

4

接地

接地

红色-USB电源:标有-VCC、Power、5V、5VSB字样

白色-USB数据线:(负)-DATA-、USBD-、PD-、USBDT-

绿色-USB数据线:(正)-DATA+、USBD+、PD+、USBDT+

黑色-地线:GND、Ground


USB 3.x


 
USB 3.x Standard-A Receptable (female) and plug (male)



 
USB 3.x Powered-B Receptable (female) and plug (male)



 
USB 3.x Micro-B plug (male)

PinSignalDescriptionColor (type A)
Type AType B (*)Micro B
111VBUSPowerRed
222Data -USB 2.0 dataWhite
333Data +Green
445GNDGround for powerBlack
589SSRX-SuperSpeed receiverBlue
6910SSRX+Yellow
778GND DRAINGround for signal
856SSTX-SuperSpeed transmitterPurple
967SSTX+Orange
1010-DPWR (*)
PD DETECT 1
Power provided by device
/PD detect

1111-DGND (*)
PD DETECT 2
Ground for DPWR
/PD detect

--4IDOTG Identification
ShellShieldConnector metal shell

Note: Tx and Rx are defined from host perspective for Type-A, and from device perspective for Type-B and Micro-B.

(*) Powered-B USB connector allows USB accessories to draw power from peripheral devices. It is deprecated in USB 3.1 and replaced by Power Delivery (PD) specs.
Pins 10-11 are used in PD receptacle to detect a PD plug.
Standard connectors don't have the pins 10-11.


USB 3.1 Type-C


USB Type-C Receptacle Interface (Front View)

A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11A12
GNDTX1+TX1-VbusCC1D+D-SBU1VbusRX2-RX2+GND

GNDRX1+RX1-VbusSBU2D-D+CC2VbusTX2-TX2+GND
B12B11B10B9B8B7B6B5B4B3B2B1


USB Type-C Plug Interface (Front View)

A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2GND
GNDRX2+RX2-VbusSBU1D-D+CCVbusTX1-TX1+GND

GNDTX2+TX2-VbusVconn

SBU2VbusRX1-RX1+GND
B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10B11B12




USB开发板(单芯片USB MCU)


PIC方案

https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.5-c.w4002-951515382.20.2c01ddee10dPsk&id=546306740670

51方案

CH551/CH552 超低成本方案

https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.1-c.w4004-18176579149.20.6a8133d6ixJGSU&id=565124604379



CH554 10脚超小

https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.1-c.w4004-951515372.2.67e867b5QzhpTn&id=550861969916

CH558/CH559(支持HOST)

https://item.taobao.com/item.htm?spm=2013.1.w4023-951515377.7.959eebeXbyvIc&id=545590212371


高速USB(480Mbps)

https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.3-c.w4002-951511554.9.755e1349Pn0SWM&id=587128524154


PC端USB库

LIBUSB  http://libusb.info/

多平台支持


LibUsbDotNet   C# .NET


HID:

HIDKomponente/JvHidController  

  BCB/DELPHI 



调试工具

USB抓包 BUS bound

查看本机USB设备详细信息 usb tree view

LINUX: lsusb