USB2.0设备的带宽特征
2023-06-07
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USB2.0规范是可以认为是基于物理电气VBUS,D+,D-和GND信号的最后一个版本规范,其对这4根信号的性能压榨也到了极致。
USB3.0规范及后续版本采用的是RX/TX的差分信号全双工信号,并且硬件的编码规则由NRZI变成了8/10B或128b/132b编码了。
USB2.0规范在定义之初,其兼容了以前的USB1.0,USB1.1规范,故USB2.0规范包含了低速、全速和高速的数据传输。
USB2.0在原来USB1.0,USB1.1的低速,全速的基础上增加了高速数据传输,其各个传速的速率如下:
- USB高速的信号带宽是480Mb/s
- USB全速的信号带宽为12Mb/s
- USB低速的信号带宽为1.5 Mb/s
这里的带宽指的是NRZI编码后在数据链路层的或者物理层的带宽,实际由于协议的开销等原因,其实际的数据传输速率是小于这个值的。
现在PC机的USB主机控制器自带的根集线器一般为USB3.X甚至4.0,但由于USB3.X的双总线架构,其内部的D+/D-信号线为USB2.0高速。这时无论是低速、全速或者低速设备接入其根集线器的下游端口时,都会使用相应带宽来进行数据传输通讯。
我们知道,USB集线器的一个功能就是当其下游接口接入的是低速或者全速的设备时,其会自动将下游的低速/全速事务翻译成SPLIT事务。所以如果我们在根集线器下接入一个扩展集线器时,这时再接该扩展集线器下游再接入低速或者全速的设备时,设备与扩展集线器之间使用的是低速或者全速,而扩展集线器与根集线器之间是高速传输,这样做的好处就是大大提高了整个总线的使用效率。
当然这个前提是该USB集线器支持高速并且其上游端口接入的也是USB2.0高速端口。
以下是常见的连接方式及各个设备之间的速率:
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