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usb原理

USB(通用串列匯流排)是一種廣泛使用的接口技術,它允許電子設備如電腦、行動裝置、遊戲機等通過小型、靈活的連線器進行連線和數據傳輸。USB基於串列通信協定,通過四條線纜(兩條數據線和兩條電源線)進行數據傳輸。

數據線(D+和D-)負責傳輸數據,採用差分信號傳輸方式,有效降低了電磁干擾。當設備不工作時,D+和D-線路之間的電壓差為+5V;當設備工作時,電壓差為0V。電源線(VCCGND)為設備提供電能,其中VCC線提供+5V電源,GND線提供0V電源。

USB設備連線到主機連線埠,主機連線埠分為Type-A、Type-B和Type-C三種類型,分別對應不同的連線器形狀和插拔方向。Type-A連線埠支持熱插拔,Type-B連線埠需要特定的插頭,而Type-C連線埠則支持正反插拔和更快的數據傳輸速度。

USB通信過程包括請求過程(令牌包)、數據過程(數據包)和狀態過程(握手包)。主機傳送令牌包開始請求過程,如果請求中聲明有數據要傳輸則有數據過程,最後由數據接收方或從機發起狀態過程,結束本次通信。

此外,USB設備使用特定的類別和協定規範來定義其功能和套用特性,如USB存儲類、音頻類、印表機類等。為了與USB設備進行通信,主機需要相應的驅動程式來識別設備、控制和管理其功能。