USB2.0與OTG規(guī)范及開發(fā)指南

第1章 術語和縮寫1
第2章 緒論9
2.1 動因9
2.2 規(guī)范的目的9
2.3 文檔的范圍10
2.4 USB產(chǎn)品的兼容性10
2.5 文檔結構10
第3章 背景11
3.1 通用串行總線的目標11
3.2 應用范圍的分類11
3.3 特性12
第4章 結構體系概述14
4.1 USB系統(tǒng)描述14
4.2 物理接口15
4.3 電源16
4.4 總線協(xié)議17
4.5 健壯性17
4.6 系統(tǒng)配置18
4.7 數(shù)據(jù)流類型18
4.8 USB設備20
4.9 USB主機——硬件和軟件22
4.10 體系結構的擴展22
第5章 USB數(shù)據(jù)流模型23
5.1 開發(fā)人員的觀點23
5.2 總線拓撲24
5.3 USB通信流27
5.3.1 設備端點29
5.3.2 管道30
5.3.3 幀和微型幀32
5.4 傳輸類型32
5.4.1 控制傳輸33
5.4.2 同步傳輸38
5.4.3 中斷傳輸41
5.4.4 批量傳輸45
5.5 高速、高帶寬端點47
5.6 分離處理49
5.7 傳輸?shù)目偩€訪問49
5.7.1 傳輸管理50
5.7.2 處理跟蹤52
5.7.3 總線時間54
5.7.4 設備/軟件緩沖區(qū)大小55
5.7.5 總線帶寬的回收55
5.8 對同步傳輸?shù)奶貏e考慮55
5.8.1 非USB同步應用的實例56
5.8.2 USB時鐘模型58
5.8.3 時鐘同步60
5.8.4 同步設備60
5.8.5 數(shù)據(jù)預緩沖66
5.8.6 SOF跟蹤67
5.8.7 錯誤處理67
5.8.8 速率匹配的緩沖68
第6章 機械特性70
6.1 體系結構概述70
6.1.1 可識別的連接器協(xié)議70
6.1.2 電纜組件71
6.2 連接器的機械配置和材料要求76
6.3 電纜的機械結構和材料要求87
6.4 電氣、機械和環(huán)境的一致標準91
6.5 USB接地95
6.6 PCB參考圖95
第7章 電氣規(guī)范99
7.1 信號規(guī)范99
7.1.1 USB驅(qū)動器的特性101
7.1.2 數(shù)據(jù)信號的上升和下降、眼孔圖樣106
7.1.3 電纜時滯114
7.1.4 接收器特性114
7.1.5 設備的速度識別115
7.1.6 輸入特性117
7.1.7 信號電平119
7.1.8 數(shù)據(jù)的編碼/譯碼130
7.1.9 位填充130
7.1.10 SYNC結構132
7.1.11 數(shù)據(jù)信號速率132
7.1.12 幀間隔133
7.1.13 數(shù)據(jù)源信號133
7.1.14 集線器的信號時序135
7.1.15 接收器的數(shù)據(jù)抖動136
7.1.16 電纜延時138
7.1.17 電纜的衰減139
7.1.18 總線轉向時間和包間延時139
7.1.19 最大的端到端信號延時140
7.1.20 支持的測試模式141
7.2 功率分配142
7.2.1 設備類型142
7.2.2 電壓降的預算146
7.2.3 掛起/恢復期間的電源控制147
7.2.4 動態(tài)的插入和拔出148
7.3 物理層149
第8章 協(xié)議層160
8.1 字節(jié)/位的順序160
8.2 SYNC場160
8.3 包的場格式160
8.3.1 包的標識符場160
8.3.2 設備地址場161
8.3.3 幀號碼場162
8.3.4 數(shù)據(jù)場162
8.3.5 循環(huán)冗余校驗162
8.4 包的格式163
8.4.1 令牌包163
8.4.2 分離處理特殊令牌包164
8.4.3 幀開始包167
8.4.4 數(shù)據(jù)包168
8.4.5 握手包168
8.4.6 握手響應169
8.5 處理包序列171
8.5.1 通過PING流控制限制NAK176
8.5.2 批量處理179
8.5.3 控制傳輸183
8.5.4 中斷處理186
8.5.5 同步處理187
8.6 數(shù)據(jù)觸發(fā)同步和重試189
8.7 錯誤的檢測和恢復192
第9章 USB設備的結構195
9.1 USB設備狀態(tài)195
9.1.1 可見的設備狀態(tài)195
9.1.2 總線枚舉198
9.2 普通的USB設備操作198
9.2.1 動態(tài)的連接和拔出198
9.2.2 地址分配199
9.2.3 配置199
9.2.4 數(shù)據(jù)傳輸199
9.2.5 功耗管理199
9.2.6 請求的處理200
9.2.7 請求錯誤201
9.3 USB設備請求202
9.4 標準的設備請求203
9.5 描述符211
9.6 標準USB描述符的定義212
9.6.1 設備212
9.6.2 設備限定符214
9.6.3 配置214
9.6.4 其他速度配置216
9.6.5 接口216
9.6.6 接口集合217
9.6.7 端點218
9.6.8 字符串221
9.7 設備類型定義222
第10章 USB主機——硬件和軟件223
10.1 USB主機概述223
10.2 主機控制器的要求226
10.3 軟件機制概述229
10.4 主機控制器驅(qū)動程序233
10.5 通用串行總線驅(qū)動程序233
10.5.1 USBD概述233
10.5.2 USBD命令機制的要求235
10.5.3 USBD的管道機制237
10.5.4 通過USBD機制管理USB238
10.5.5 傳遞USB的預啟動控制到操作系統(tǒng)240
10.6 操作系統(tǒng)環(huán)境指南240
第11章 集線器規(guī)范
11.1 概述241
11.1.1 集線器的體系結構241
11.1.2 集線器的連接242
11.2 集線器的幀/微型幀定時器243
11.2.1 高速微型幀定時器的范圍244
11.2.2 全速的幀定時器范圍244
11.2.3 幀/微型幀的定時器同步244
11.2.4 與幀抖動相關的微型幀抖動246
11.2.5 EOF1和EOF2定時點247
11.3 在幀結束處集線器的行為249
11.3.1 全速/低速最近的主機包249
11.3.2 無效的全速/低速包250
11.3.3 全速/低速處理的完成預報250
11.4 內(nèi)部端口251
11.5 下行端口252
11.5.1 下行端口的狀態(tài)描述253
11.5.2 斷開連接檢測定時器257
11.5.3 端口指示燈257
11.6 上行端口259
11.6.1 全速259
11.6.2 高速259
11.6.3 接收機259
11.6.4 發(fā)送機262
11.7 集線器中繼器264
11.7.1 高速包連接264
11.7.2 集線器中繼器狀態(tài)機266
11.8 總線狀態(tài)的評估268
11.8.1 端口錯誤268
11.8.2 速度檢測269
11.8.3 沖突269
11.8.4 低速端口的行為269
11.9 掛起和恢復270
11.10 集線器的復位行為272
11.11 集線器端口的電源控制272
11.12 集線器控制器274
11.12.1 端點的組成274
11.12.2 集線器的信息體系結構和操作274
11.12.3 端口變化信息的處理275
11.12.4 集線器和端口狀態(tài)變化的位映像276
11.12.5 過電流報告和恢復277
11.12.6 枚舉處理277
11.13 集線器的配置277
11.14 處理轉換器279
11.14.1 概述279
11.14.2 處理轉換器的調(diào)度281
11.15 分離處理的符號信息282
11.16 公共的分離處理狀態(tài)機285
11.16.1 主機控制器狀態(tài)機285
11.16.2 處理轉換器狀態(tài)機288
11.17 批量/控制處理轉換器概述293
11.17.1 批量/控制分離處理序列294
11.17.2 批量/控制分離處理狀態(tài)機299
11.17.3 批量/控制序列305
11.17.4 批量/控制緩沖要求305
11.17.5 其他批量/控制細節(jié)305
11.17.6 批量/控制包串擾的處理306
11.18 周期性分離處理管道和緩沖器管理306
11.18.1 最好情況下的全速預算306
11.18.2 TT微型幀管道306
11.18.3 產(chǎn)生全速幀307
11.18.4 主機分離處理預設要求308
11.18.5 TT響應的產(chǎn)生310
11.18.6 TT周期處理操作要求311
11.18.7 TT處理跟蹤312
11.18.8 TT完成分離處理狀態(tài)查找313
11.19 TT緩沖空間要求的大概值315
11.20 中斷處理轉換概述315
11.20.1 中斷分離處理序列315
11.20.2 中斷分離處理狀態(tài)機317
11.20.3 中斷OUT序列322
11.20.4 中斷IN序列323
11.21 同步處理轉換概述324
11.21.1 同步分離處理序列325
11.21.2 同步分離處理狀態(tài)機327
11.21.3 同步OUT序列331
11.21.4 同步IN序列332
11.22 TT錯誤處理332
11.22.1 TT與HS SOF丟失同步333
11.22.2 TT幀和微型幀定時器的同步要求333
11.23 描述符335
11.23.1 集線器類的標準描述符335
11.23.2 專用的類描述符——集線器描述符345
11.24 請求347
11.24.1 標準請求347
11.24.2 專用類的請求347
第12章 OTG規(guī)范
12.1 簡介363
12.2 重要特性363
12.3 機械特性365
12.3.1 介紹366
12.3.2 Mini連接器的配對366
12.3.3 顏色編碼366
12.3.4 設備、電纜和適配器的延時367
12.3.5 允許使用的連接器和電纜368
12.4 電氣要求385
12.4.1 A設備的電氣要求385
12.4.2 B設備的電氣要求387
12.4.3 會話請求協(xié)議388
12.4.4 電氣特性391
12.4.5 設備時序392
12.5 主機交換協(xié)議397
12.5.1 介紹397
12.5.2 描述的優(yōu)先權397
12.5.3 HNP概述397
12.5.4 OTG描述符399
12.5.5 SetFeature命令399
12.5.6 狀態(tài)機參數(shù)401
12.5.7 時序小結405
12.5.8 狀態(tài)圖406
附錄A處理舉例
A.1 批量/控制OUT和SETUP處理舉例413
A.2 批量/控制IN處理舉例437
A.3 中斷OUT處理舉例461
A.4 中斷IN處理舉例480
A.5 同步OUT分離處理舉例502
A.6 同步IN分離處理舉例511
附錄B關于狀態(tài)機的范例聲明
B.1 全局聲明524
B.2 主機控制器聲明527
B.3 處理轉換器聲明530
附錄C復位協(xié)議狀態(tài)圖表
C.1 下行口狀態(tài)圖536
C.2 上行口狀態(tài)圖538
附錄D相關芯片及開發(fā)工具
D.1 PDIUSBD12——帶并行總線的USB接口器件542
D.2 ISP1581——高速USB接口器件543
D.3 ISP1161——USB主機控制器和設備控制器544
D.4 ISP1362/1363——USB OTG器件545
D.5 ISP1301——USB OTG器件546
D.6 USBbus 1.1分析儀 & USB Analyser 1.1軟件547
D.7 USBbus 2.0分析儀 & USB Analyser 2.0軟件548
D.8 PDIUSBD12大容量存儲器開發(fā)板548
D.9 PDIUSBD12 SMART開發(fā)板549
D.10 DP1581單片機與USB 2.0綜合仿真實驗儀549