USB超高速规范物理层数据收发模块功能说明

物理层是USB数据通讯的最低层协议，物理层定义了USB超高速（包括GEN1和GEN2）数据通读的信令技术.

USB物理层的功能主要是对数据进行编解码，扰频功能,LFPS(The low frequency periodic signaling pattern),spread clock CDR,Elasticity Buffer/Skips等功能。

USB3.2数据的发送模块

USB3.2 在物理层使用了两种编码技术，其中USB3.2GEN1使用8/10编码，而USB3.2GEN2使用的是1281/132技术，USB3.2X2的编码技术和USB3.2GEN2一致，只是在收发接口上各增加了一对数据收接接口。

从图中可以看到，对于GEN1,只对D码进行扰频，然后再对扰频后的数据进行8/10编码，然后对数据进行并转串，然后通过差分信号对发送出去。

注意这里的D+/D-是USB3.2超高速规范的TX+/TX-,而非USB2.0的信号线D+/D-.

USB3.2 GEN2与GEN1类似，只是对数据时行扰频，然后进行128/132的编码，再进行并转串，最后通过差分信号线将数据发送出去。

USB3.2超高速协采用的是双总线架构，其向下也兼容USB2.0规范。USB2.0使用的是NRZI编码。

USB3.2数据的接收模块

和发送模块一样，接收模块也区分GEN1和GEN2,并且是发送模块的逆向。其功能模块图如下所示：

GEN1接收模块

GEN2接收模块

USB3.2的物理通道连接模块图

USB设备与主机的连接分为三种情况：

• USB设备与主机直接相连。这种一般出现在系统主板的USB设备。如USB蓝牙，USB无线网卡等。
• USB设备与主机通过USB线缆相连。如我们外接的USB设备，如U盘,USB键盘鼠标。
• USB设备与主机通过USB中断器（HUB）相连。当电脑主机端的USB接口中不足时，可以通过USB集线器对USB接口进行扩展，

其通道连接模型如下图：