自 1995 年推出 USB 以來，Teledyne LeCroy 已經(jīng)開發(fā)了六代強(qiáng)大的 USB 協(xié)議驗(yàn)證系統(tǒng)。每一代 Teledyne LeCroy USB 分析儀系列都建立在以前的知識和專業(yè)知識之上。 今天，Teledyne LeCroy 提供范圍廣泛的 USB 測試系統(tǒng)，具有更強(qiáng)大的功能、準(zhǔn)確性和用戶友好性。 在產(chǎn)品發(fā)布后發(fā)現(xiàn)問題的巨大成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了對 Teledyne LeCroy 事實(shí)標(biāo)準(zhǔn) USB 分析工具的投資。 它們的使用提高了 USB 半導(dǎo)體、設(shè)備和軟件供應(yīng)商的調(diào)試、測試和驗(yàn)證的速度和效率。 分析儀或總線“嗅探器”通過允許開發(fā)人員驗(yàn)證是否符合 USB 規(guī)范，在避免代價高昂的互操作性問題方面也發(fā)揮著重要作用。
隨著數(shù)字媒體的日益普及，USB-IF 于 3.0 年底發(fā)布了 USB 2007，其目標(biāo)是利用兩個額外的高速差分對實(shí)現(xiàn)“超高速”傳輸模式，將當(dāng)前 USB 帶寬提高 10 倍。 USB 3.0 規(guī)范于 2008 年底發(fā)布，商業(yè)產(chǎn)品于 2009 年底開始出貨。Teledyne LeCroy 率先開發(fā)了這項(xiàng)新技術(shù)的驗(yàn)證系統(tǒng)。 Teledyne LeCroy 可以提供完整系列 USB 3.0 測試解決方案，涵蓋從發(fā)射機(jī)測試到協(xié)議測試以及中間的每一步，Teledyne LeCroy 幫助開發(fā)人員實(shí)現(xiàn) SuperSpeed 技術(shù)的性能、質(zhì)量、可靠性和上市時間目標(biāo)。
USB 技術(shù)概述：
USB，即通用串行總線，是一種連接標(biāo)準(zhǔn)，它使計算機(jī)外圍設(shè)備和消費(fèi)電子產(chǎn)品能夠連接到計算機(jī)，而無需重新配置系統(tǒng)或打開計算機(jī)機(jī)箱來安裝接口卡。 USB 1.0 規(guī)范于 1996 年 1.0 月推出。最初的 USB 12 規(guī)范的數(shù)據(jù)傳輸速率為 1.1 Mbit/s 第一個廣泛使用的 USB 版本是 1998，它于 12 年 1.5 月發(fā)布。它提供了 2.0 Mbps 的數(shù)據(jù)速率以實(shí)現(xiàn)更高的傳輸速率。 - 高速設(shè)備（如磁盤驅(qū)動器），以及低帶寬設(shè)備（如操縱桿）的 2000 Mbps 速率。 USB 2001 規(guī)范于 480 年 XNUMX 月發(fā)布，并于 XNUMX 年底獲得 USB-IF 的批準(zhǔn)，以開發(fā)更高的數(shù)據(jù)傳輸率，最終規(guī)范達(dá)到 XNUMX Mbit/s
今天的 USB 提供了一種快速、雙向、低成本的串行接口，可輕松連接到 PC。 USB 操作的一個標(biāo)志是主機(jī)能夠在設(shè)備連接時自動識別設(shè)備并安裝適當(dāng)?shù)尿?qū)動程序。 憑借與先前設(shè)備的向后兼容性和熱“插拔能力”等特性，USB 已成為各種消費(fèi)類和 PC 外圍設(shè)備的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)接口。 USB 標(biāo)準(zhǔn)允許多達(dá) 127 個設(shè)備連接到主機(jī)系統(tǒng)。 USB 表示兼??容 2.0 規(guī)范的設(shè)備之間的低速、全速、高速連接。 大多數(shù)全速設(shè)備包括帶寬較低的鼠標(biāo)、鍵盤、打印機(jī)和操縱桿。 隨著包括媒體播放器、數(shù)碼相機(jī)、外部存儲和智能手機(jī)在內(nèi)的消費(fèi)電子市場中數(shù)字媒體的快速增長，高速 USB 的使用呈爆炸式增長。
SuperSpeed USB 是在 5 GHz 頻率下運(yùn)行并與 USB 3.0 規(guī)范兼容的鏈路的代號。 SuperSpeed USB 為使用更大文件或需要更高帶寬的應(yīng)用程序提供高性能連接拓?fù)洹?SuperSpeed USB 向后兼容 USB 2.0，從而為最終用戶提供無縫過渡過程。 SuperSpeed USB 為數(shù)字成像和媒體設(shè)備供應(yīng)商提供了一個極具吸引力的機(jī)會，可以將他們的設(shè)計遷移到更高性能的 USB 3.0 接口。
NEC/Renesas 是第一家推出 USB 3.0 主機(jī)控制器的芯片供應(yīng)商（5 年 18 月 2009 日）。 華碩和技嘉在 3.0 年底推出了第一批配備 USB 2009 端口的主板。2010 年上半年，隨著供應(yīng)商爭相使用 USB 5 的 3.0Gbps 信號傳輸速度提供解決方案，數(shù)十款 SuperSpeed 設(shè)備開始出貨。 預(yù)計在 2010 年末大規(guī)模采用高帶寬應(yīng)用程序。
為什么是 USB？
自 1995 年作為鍵盤和鼠標(biāo)的低成本連接接口出現(xiàn)以來，USB 已穩(wěn)步擴(kuò)大其在計算和消費(fèi)電子產(chǎn)品中的存在，成為歷史上最流行的外圍互連。 USB 繼續(xù)占據(jù)主導(dǎo)地位，原因如下：
- 成熟的技術(shù)
- 向后兼容且成本低
- 簡單的即插即用操作
- 適合各種應(yīng)用的數(shù)據(jù)傳輸速度
正如 USB 的普及所證明的那樣，該技術(shù)的幾個擴(kuò)展已經(jīng)被引入以嘗試?yán)闷浒惭b基礎(chǔ)/普及。 USB 實(shí)施者論壇 (USB-IF) 支持和批準(zhǔn)的此擴(kuò)展的一個示例是 USB On-The-Go (OTG)。 OTG 旨在讓便攜式計算設(shè)備（例如手機(jī)和數(shù)碼相機(jī)）能夠連接到作為主機(jī)或外圍設(shè)備的其他 USB 設(shè)備，承諾改進(jìn)大量支持 USB 的設(shè)備的互操作性。
此外，現(xiàn)在有數(shù)十種 USB 設(shè)備類別可滿足從醫(yī)療保健系統(tǒng)到同步視頻應(yīng)用的所有需求。 大容量存儲仍然是最受歡迎的 USB 應(yīng)用之一，因?yàn)橄M(fèi)者已經(jīng)接受了所有類型的數(shù)字媒體。 T10 委員會現(xiàn)已最終確定 USB 附加 SCSI (UAS) 協(xié)議，該協(xié)議能夠?qū)鹘y(tǒng)大容量存儲協(xié)議進(jìn)行多項(xiàng)重大改進(jìn)，包括命令隊(duì)列和流式 IO。 特別令人感興趣的是新的電池充電規(guī)范，它提供了一種標(biāo)準(zhǔn)機(jī)制，允許設(shè)備在連接到壁式充電器或快速充電主機(jī)控制器時消耗超過 USB 規(guī)范的電流。 除了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換應(yīng)用之外，電池充電規(guī)范鞏固了 USB 作為便攜式電子市場首選接口的主導(dǎo)地位。
USB 架構(gòu)
USB 最初是作為主機(jī)到外圍互連引入的，其目標(biāo)是將大部分智能放在主機(jī)端。 OTG 規(guī)范為設(shè)備添加了可選的點(diǎn)對點(diǎn)功能，但迄今為止采用有限。 因此，絕大多數(shù) USB 設(shè)備通常分為 2 類：
- 主機(jī)
- 外設(shè)
- 所有旨在連接到主機(jī)的設(shè)備（示例）
主機(jī)控制器（加上軟件）的作用是為所有應(yīng)用軟件提供 IO 系統(tǒng)的統(tǒng)一視圖。 特別是對于 USB IO 子系統(tǒng)，主機(jī)管理外設(shè)的動態(tài)連接和分離。 它自動執(zhí)行設(shè)備初始化的枚舉階段，包括與外圍設(shè)備通信以發(fā)現(xiàn)它應(yīng)該加載的設(shè)備驅(qū)動程序的身份，如果尚未加載。 它還提供設(shè)備描述符信息，驅(qū)動程序可以使用這些信息啟用設(shè)備上的特定功能。 外設(shè)向主機(jī)系統(tǒng)添加功能或可能是獨(dú)立的嵌入式操作。 當(dāng)作為 USB 設(shè)備運(yùn)行時，外圍設(shè)備充當(dāng)遵循定義協(xié)議的從設(shè)備。 他們必須對主機(jī)發(fā)送的請求做出反應(yīng)。 PC 軟件的主要作用是在沒有用戶交互的情況下管理設(shè)備電源，以最大限度地降低整體功耗。 USB 3.0 規(guī)范重新定義了在硬件級別進(jìn)行的電源管理，具有多種電源狀態(tài)，旨在減少整個 IO 系統(tǒng)的電源使用。
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