USB 2.0与OTG规范及开发指南PDF电子书下载

第1章 术语和缩写 1

第2章 绪论 9

2.1 动因 9

2.2规范的目的 9

2.3文档的范围 10

2.4 USB产品的兼容性 10

2.5文档结构 10

第3章 背景 11

3.1通用串行总线的目标 11

3.2应用范围的分类 11

3.3特性 12

第4章 结构体系概述 14

4.1 USB系统描述 14

4.2物理接口 15

4.3 电源 16

4.5健壮性 17

4.4总线协议 17

4.6系统配置 18

4.7数据流类型 18

4.8 USB设备 20

4.9 USB主机——硬件和软件 22

4.10体系结构的扩展 22

第5章 USB数据流模型 23

5.1开发人员的观点 23

5.2 总线拓扑 24

5.3 USB通信流 27

5.3.1设备端点 29

5.3.2管道 30

5.3.3帧和微型帧 32

5.4传输类型 32

5.4.1控制传输 33

5.4.2 同步传输 38

5.4.3 中断传输 41

5.4.4批量传输 45

5.5高速、高带宽端点 47

5.6分离处理 49

5.7传输的总线访问 49

5.7.1传输管理 50

5.7.2处理跟踪 52

5.7.3总线时间 54

5.7.4设备／软件缓冲区大小 55

5.7.5总线带宽的回收 55

5.8对同步传输的特别考虑 55

5.8.1 非USB同步应用的实例 56

5.8.2 USB时钟模型 58

5.8.3 时钟同步 60

5.8.4同步设备 60

5.8.5数据预缓冲 66

5.8.6 SOF跟踪 67

5.8.7错误处理 67

5.8.8速率匹配的缓冲 68

6.1.1可识别的连接器协议 70

第6章 机械特性 70

6.1体系结构概述 70

6.1.2 电缆组件 71

6.2连接器的机械配置和材料要求 76

6.3电缆的机械结构和材料要求 87

6.4电气、机械和环境的一致标准 91

6.5 USB接地 95

6.6 PCB参考图 95

第7章 电气规范 99

7.1信号规范 99

7.1.1 USB驱动器的特性 101

7.1.2数据信号的上升和下降、眼孔图样 106

7.1.3电缆时滞 114

7.1.4接收器特性 114

7.1.5设备的速度识别 115

7.1.6输入特性 117

7.1.7信号电平 119

7.1.9位填充 130

7.1.8数据的编码／译码 130

7.1.10 SYNC结构 132

7.1.11数据信号速率 132

7.1.12 帧间隔 133

7.1.13数据源信号 133

7.1.14集线器的信号时序 135

7.1.15接收器的数据抖动 136

7.1.16 电缆延时 138

7.1.18总线转向时间和包间延时 139

7.1.17电缆的衰减 139

7.1.19最大的端到端信号延时 140

7.1.20支持的测试模式 141

7.2功率分配 142

7.2.1设备类型 142

7.2.2电压降的预算 146

7.2.3挂起／恢复期间的电源控制 147

7.2.4动态的插入和拔出 148

7.3物理层 149

8.1字节／位的顺序 160

8.2 SYNC场 160

8.3包的场格式 160

8.3.1包的标识符场 160

第8章 协议层 160

8.3.2设备地址场 161

8.3.4数据场 162

8.3.5循环冗余校验 162

8.3.3帧号码场 162

8.4包的格式 163

8.4.1令牌包 163

8.4.2分离处理特殊令牌包 164

8.4.3帧开始包 167

8.4.4数据包 168

8.4.5握手包 168

8.4.6握手响应 169

8.5处理包序列 171

8.5.1通过PING流控制限制NAK 176

8.5.2批量处理 179

8.5.3控制传输 183

8.5.4 中断处理 186

8.5.5 同步处理 187

8.6数据触发同步和重试 189

8.7错误的检测和恢复 192

9.1 USB设备状态 195

9.1.1 见的设备状态 195

第9章 USB设备的结构 195

9.1.2总线枚举 198

9.2普通的USB设备操作 198

9.2.1动态的连接和拔出 198

9.2.2地址分配 199

9.2.3配置 199

9.2.4数据传输 199

9.2.5功耗管理 199

9.2.6请求的处理 200

9.2.7请求错误 201

9.3 USB设备请求 202

9.4标准的设备请求 203

9.5描述符 211

9.6标准USB描述符的定义 212

9.6.1设备 212

9.6.2设备限定符 214

9.6.3配置 214

9.6.5接口 216

9.6.4其他速度配置 216

9.6.6接口集合 217

9.6.7端点 218

9.6.8字符串 221

9.7设备类型定义 222

第10章 USB主机——硬件和软件 223

10.1 USB主机概述 223

10.2主机控制器的要求 226

10.3软件机制概述 229

10.5.1 USBD概述 233

10.4主机控制器驱动程序 233

10.5通用串行总线驱动程序 233

10.5.2 USBD命令机制的要求 235

10.5.3USBD的管道机制 237

10.5.4通过USBD机制管理USB 238

10.5.5传递USB的预启动控制到操作系统 240

10.6操作系统环境指南 240

11.1概述 241

11.1.1集线器的体系结构 241

第11章 集线器规范 241

11.1.2集线器的连接 242

11.2集线器的帧／微型帧定时器 243

11.2.1 高速微型帧定时器的范围 244

11.2.2全速的帧定时器范围 244

11.2.3帧／微型帧的定时器同步 244

11.2.4与帧抖动相关的微型帧抖动 246

11.2.5 EOF1和EOF2定时点 247

11.3.1全速／低速最近的主机包 249

11.3在帧结束处集线器的行为 249

11.3.2无效的全速／低速包 250

11.3.3全速／低速处理的完成预报 250

11.4 内部端口 251

11.5下行端口 252

11.5.1下行端口的状态描述 253

11.5.2断开连接检测定时器 257

11.5.3端口指示灯 257

11.6上行端口 259

11.6.1全速 259

11.6.2高速 259

11.6.3接收机 259

11.6.4发送机 262

11.7集线器中继器 264

11.7.1高速包连接 264

11.7.2集线器中继器状态机 266

11.8.1端口错误 268

11.8总线状态的评估 268

11.8.2速度检测 269

11.8.3 冲突 269

11.8.4低速端口的行为 269

11.9挂起和恢复 270

11.10集线器的复位行为 272

11.11 集线器端口的电源控制 272

11.12.2集线器的信息体系结构和操作 274

11.12.1端点的组成 274

11.12集线器控制器 274

11.12.3端口变化信息的处理 275

11.12.4集线器和端口状态变化的位映像 276

11.12.5过电流报告和恢复 277

11.12.6枚举处理 277

11.13集线器的配置 277

11.14处理转换器 279

11.14.1 概述 279

11.14.2处理转换器的调度 281

11.15分离处理的符号信息 282

11.16公共的分离处理状态机 285

11.16.1主机控制器状态机 285

11.16.2处理转换器状态机 288

11.17批量／控制处理转换器概述 293

11.17.1批量／控制分离处理序列 294

11.17.2批量／控制分离处理状态机 299

11.17.5其他批量／控制细节 305

11.17.4批量／控制缓冲要求 305

11.17.3批量／控制序列 305

11.17.6批量／控制包串扰的处理 306

11.18周期性分离处理管道和缓冲器管理 306

11.18.1最好情况下的全速预算 306

11.18.2 TT微型帧管道 306

11.18.3产生全速帧 307

11.18.4主机分离处理预设要求 308

11.18.5 TT响应的产生 310

11.18.6 TT周期处理操作要求 311

11.18.7 TT处理跟踪 312

11.18.8 TT完成分离处理状态查找 313

11.19 TT缓冲空间要求的大概值 315

11.20中断处理转换概述 315

11.20.1 中断分离处理序列 315

11.20.2 中断分离处理状态机 317

11.20.3 中断OUT序列 322

11.20.4 中断IN序列 323

11.21 同步处理转换概述 324

11.21.1 同步分离处理序列 325

11.21.2同步分离处理状态机 327

11.21.3同步OUT序列 331

11.21.4 同步IN序列 332

11.22 TT错误处理 332

11.22.1 TT与HS SOF丢失同步 333

11.22.2 TT帧和微型帧定时器的同步要求 333

11.23.1集线器类的标准描述符 335

11.23描述符 335

11.23.2专用的类描述符——集线器描述符 345

11.24请求 347

11.24.1标准请求 347

11.24.2专用类的请求 347

第12章 OTG规范 363

12.1简介 363

12.2重要特性 363

12.3机械特性 365

12.3.1介绍 366

12.3.2 Mini连接器的配对 366

12.3.3颜色编码 366

12.3.4设备、电缆和适配器的延时 367

12.3.5允许使用的连接器和电缆 368

12.4电气要求 385

12.4.1 A设备的电气要求 385

12.4.2 B设备的电气要求 387

12.4.3会话请求协议 388

12.4.4电气特性 391

12.4.5设备时序 392

12.5主机交换协议 397

12.5.1介绍 397

12.5.2描述的优先权 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状态机参数 401

12.5.7 时序小结 405

12.5.8状态图 406

附录A 处理举例 413

A.1 批量／控制OUT和SETUP处理举例 413

A.2批量／控制IN处理举例 437

A.3 中断OUT处理举例 461

A.4 中断IN处理举例 480

A.5 同步OUT分离处理举例 502

A.6 同步IN分离处理举例 511

B.1全局声明 524

附录B 关于状态机的范例声明 524

B.2主机控制器声明 527

B.3处理转换器声明 530

附录C 复位协议状态图表 536

C.1 下行口状态图 536

C.2上行口状态图 538

附录D 相关芯片及开发工具 542

D.1 PDIUSBD12——带并行总线的USB接口器件 542

D.2 ISP1581——高速USB接口器件 543

D.3 ISP1161——USB主机控制器和设备控制器 544

D.4 ISP1362/1363——USB OTG器件 545

D.5 ISP1301——USB OTG器件 546

D.6 USB-bus 1.1分析仪＆USB Analyser 1.1软件 547

D.7 USB-bus 2.0分析仪＆USB Analyser2.0软件 548

D.8 PDIUSBD12大容量存储器开发板 548

D.9 PDIUSBD12 SMART开发板 549

D.10 DP-1581单片机与USB 2.0综合仿真实验仪 549