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 2 | 10Gbps(1280MB/s)[1] | 超高速+(Super-speed+) | 20V/5A | 2013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-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
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 |
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)
Pin | Signal | Description | Color (type A) | ||
---|---|---|---|---|---|
Type A | Type B (*) | Micro B | |||
1 | 1 | 1 | VBUS | Power | Red |
2 | 2 | 2 | Data - | USB 2.0 data | White |
3 | 3 | 3 | Data + | Green | |
4 | 4 | 5 | GND | Ground for power | Black |
5 | 8 | 9 | SSRX- | SuperSpeed receiver | Blue |
6 | 9 | 10 | SSRX+ | Yellow | |
7 | 7 | 8 | GND DRAIN | Ground for signal | |
8 | 5 | 6 | SSTX- | SuperSpeed transmitter | Purple |
9 | 6 | 7 | SSTX+ | Orange | |
10 | 10 | - | DPWR (*) PD DETECT 1 | Power provided by device /PD detect | |
11 | 11 | - | DGND (*) PD DETECT 2 | Ground for DPWR /PD detect | |
- | - | 4 | ID | OTG Identification | |
Shell | Shield | Connector 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)
A1 | A2 | A3 | A4 | A5 | A6 | A7 | A8 | A9 | A10 | A11 | A12 |
GND | TX1+ | TX1- | Vbus | CC1 | D+ | D- | SBU1 | Vbus | RX2- | RX2+ | GND |
GND | RX1+ | RX1- | Vbus | SBU2 | D- | D+ | CC2 | Vbus | TX2- | TX2+ | GND |
B12 | B11 | B10 | B9 | B8 | B7 | B6 | B5 | B4 | B3 | B2 | B1 |
USB Type-C Plug Interface (Front View)
A12 | A11 | A10 | A9 | A8 | A7 | A6 | A5 | A4 | A3 | A2 | GND |
GND | RX2+ | RX2- | Vbus | SBU1 | D- | D+ | CC | Vbus | TX1- | TX1+ | GND |
GND | TX2+ | TX2- | Vbus | Vconn | SBU2 | Vbus | RX1- | RX1+ | GND | ||
B1 | B2 | B3 | B4 | B5 | B6 | B7 | B8 | B9 | B10 | B11 | B12 |
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
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
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