Q889-USB電氣規(guī)范-07USB電氣特性(縮寫)

1、USB技術(shù)USB的電氣特性（之六）南京大學(xué)計(jì)算機(jī)系周玉軍USB（Universal Serial Bus,即通用串行總線）的電氣特性主要是對(duì)信號(hào)的發(fā)送及電壓分 布情況的描述。下而我們將分別對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)介紹，首先來看看苴信號(hào)的發(fā)送。一、信號(hào)的發(fā)送USB通常使用一種差分的輸出驅(qū)動(dòng)器來控制數(shù)據(jù)信號(hào)在USB電纜上的發(fā)送，在了解具體 的信號(hào)發(fā)送之前，我們先來談?wù)動(dòng)嘘P(guān)USB設(shè)備的特性。（-）USB驅(qū)動(dòng)器的特性及其使用一個(gè)USB設(shè)備端的連接器是由D+.D-及Vbus, GND和其它數(shù)拯線構(gòu)成的簡短連續(xù)電路, 并要求連接器上有電纜屏蔽，以免設(shè)備在使用過程中被損壞。它有兩種工作7狀態(tài)，即低態(tài) 和高態(tài)。任低態(tài)時(shí)，

2、驅(qū)動(dòng)器的靜態(tài)輸岀端的工作電壓Vol變動(dòng)范囤為00 3V,且接有一 個(gè)15kQ的接地負(fù)載。處于差分的髙態(tài)和低態(tài)之間的輸出電壓變動(dòng)應(yīng)盡量保持平衡，以能很 好地減小信號(hào)的扭曲變形。在任何驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下，USB設(shè)備必須能接收如圖1所示的波形。這些波形從一個(gè)輸出阻抗 為3P Q的電壓源直接進(jìn)入每一個(gè)USB數(shù)據(jù)口。設(shè)置估價(jià)由干USB設(shè)備I：的輸入保護(hù)設(shè)備町能互和排斥.因此當(dāng)觀察數(shù)據(jù)的輸 入瑞口時(shí)可能發(fā)現(xiàn)山電壓生成器產(chǎn)生的信號(hào)漬形可能仝變形.圖1 USB信號(hào)發(fā)送的最大輸岀波形下而我們將分別對(duì)USB髙速驅(qū)動(dòng)器和低速驅(qū)動(dòng)器的特性作一個(gè)介紹.高速驅(qū)動(dòng)器特性一個(gè)髙速USB設(shè)備的連接是通過阻抗為90Q 15%,最大單路時(shí)

3、延為26ns的屏蔽雙 絞線電纜進(jìn)行的，其到達(dá)的最大速率為12Mb/s,并且每個(gè)驅(qū)動(dòng)器的阻抗必須在28 Q44Q 之間。圖2描述了高速驅(qū)動(dòng)器的信號(hào)波形。低速驅(qū)動(dòng)器特性一個(gè)低速USB設(shè)備在插口端必須要有一個(gè)帶有串行A 口連接器的可控制電纜，其速率 為1.5Mb/s。當(dāng)電纜與設(shè)備相連時(shí)，在D+/D-線上必須要有一個(gè)200450PF的單終端電容器。 低速電纜的傳播時(shí)延必須小于18ns,從而保證信號(hào)響在英上升沿或下降沿的第一個(gè)中點(diǎn)處 產(chǎn)生，以允許電纜與一塊電容器相連。圖3列岀了低速驅(qū)器的信號(hào)波形。圖4和圖5分別列出了高速和低速USB設(shè)備在集線器的終端位置及英所連的功能設(shè) 備。從圖我們可以看出在電纜的下形

4、端的電阻Rpu在兩圖中的連接位苣是不同的：One Bit經(jīng)過信號(hào)端 的標(biāo)準(zhǔn)輸出 電平.并貝有最小的映猱和阻尼圖4髙速設(shè)備中的Rpu電阻是接在D+線上的。圖5低速設(shè)備中的Rpu電阻是接在D線上的。圖5低速設(shè)備電纜和電阻連接下形端口處的Rpu電阻是與地相連的，其電阻為15KQ 5%o這個(gè)Rpu電阻的選取要滿足一泄的條件，為了在一個(gè)復(fù)位操作結(jié)束后方便地確左可被執(zhí) 行的總線狀態(tài)，那么選取Rpu時(shí)要能使D+/D-線上的電壓在2.5us的最大復(fù)位松馳時(shí)間內(nèi)可 在0Vih內(nèi)自由變動(dòng)。為了滿足這一條件，帶有可分電纜的設(shè)備必須使用加載電壓在3.0 3.6U間阻抗為1.5KQ 5%的電阻；而具有可控電纜的設(shè)備可以

5、使用兩種方法中的任一種。 注意：終端電阻不包括主機(jī)/HUB上的15KQ5%的電阻。所有集線器和髙速的功能設(shè)備上形端口（朝主機(jī)方向的）必須使用高速的驅(qū)動(dòng)器，上形集線 器端口既可以高速又可以低速來傳送數(shù)據(jù)，但是在信號(hào)發(fā)送時(shí)總是使用高速和邊緣速率。低 速數(shù)據(jù)的傳輸不改變驅(qū)動(dòng)器的特性，低速設(shè)備的上形端口必須使用低速驅(qū)動(dòng)器。所有集線器（包括主機(jī)的）外部下形端口必須能適用于兩種特性的驅(qū)動(dòng)器，也就是說，任何 類型的設(shè)備都能被插入這些端口中。當(dāng)收發(fā)器工作在高速模式時(shí)，它使用髙速和邊緣速率來 進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送；工作在低速時(shí)，它使用低速和邊緣速率來發(fā)送數(shù)據(jù)。（二）接收器特性一個(gè)差分輸入接收器用來接收USB數(shù)據(jù)信號(hào)，

6、當(dāng)兩個(gè)差分?jǐn)?shù)據(jù)輸入處任共同的0.82.5V 的差分模式范用時(shí)，如圖6所示，接收器必須具有至少200mv的輸入靈敏度。 差分輸入電壓范圍Differential OutputCrossover差分輸出橋電壓oltagej?ange -1.0 0.00.20 40 60 81.01 2141 61 82.02.22.42 62 83.03.2 “ 4.6輸入電壓范ffl（Volls）圖6差分輸入感抗范圍除了差分接收器外，還必須有為兩個(gè)數(shù)據(jù)線中任一個(gè)所用的單終端接收器，此時(shí)該接 收器的合并磁滯現(xiàn)象可以減小它們對(duì)噪聲的靈敏度。在差分信號(hào)傳送期間，D+和D-線上的電壓可以小于Vih。對(duì)于高速傳送而言，這

7、個(gè)階 段可以延續(xù)到14ns；對(duì)于低速傳送，可延續(xù)到I/V ns之久。接收器的邏輯設(shè)備用于保證這 種情況不會(huì)被當(dāng)作SEO態(tài)來處理。（三）輸入特性沒有終端的D+或D-的輸入阻抗必須大于300KQ , 一個(gè)端口的輸入電容量在連結(jié)器的 端口處雖:得。上形和下形端口可以有不同值的電容，一個(gè)集線器或主機(jī)的下形端口所允許的 D+或D上的最大電容量（差分的或單終端的）為150pF：帶有可分電纜的髙速設(shè)備的上形端 口所允許的D+或D-上的最大電容量為100pFo對(duì)于有可控電纜的髙速設(shè)備，它本身在D+和D-可以有最大電容量為75pF的接地電容 器，其中電纜為其余的輸入電容使用。在該種設(shè)備中，單終端輸入電容必須與終

8、端所使用的 一致，該終端必須能在2.5us內(nèi)控制D+或D-線上的電壓在0Vih范圍內(nèi)變動(dòng)。D+/D-上的 電容包括設(shè)備單終端輸入電容和主IWUB的15OpF的輸入電容。上面我們介紹了 USB驅(qū)動(dòng)器和接收器以及輸入特性，下面我們將介紹有關(guān)USB的信號(hào)發(fā) 送情況。首先介紹信號(hào)的發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)。（一）信號(hào)的發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)表7-1總的槪括了 USB信號(hào)的發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)。（表7-1）在該表中，J和K這兩個(gè)數(shù)據(jù)態(tài)是兩個(gè) 邏輯電平，在系統(tǒng)中，通常被用來進(jìn)行交換差分?jǐn)?shù)據(jù)。差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的發(fā)送并不關(guān)心信號(hào)經(jīng) 過處的電平情況，它只要求橋電壓在1.3-2.0之間。另外，在接收端，空閑態(tài)和工作態(tài)在邏 輯上分別與J態(tài)和K態(tài)等價(jià)。一般而言，

9、數(shù)據(jù)，空閑及喚醒信號(hào)的發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)均由端口的設(shè)備類型所決左。如果連結(jié) 的是髙速設(shè)備，則USB使用所規(guī)左的高速率來發(fā)送信號(hào)1并且有很快的上升沿和下降沿時(shí) 間1，甚至還可用低速率來發(fā)送數(shù)據(jù)，而對(duì)于表7-1中所示的低速信號(hào)發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)僅用在低速 設(shè)備與其所連接的端口之間（上升沿和下降沿時(shí)間較長）。（二）連結(jié)與中斷信號(hào)的發(fā)送USB設(shè)備是一個(gè)智能型的設(shè)備，當(dāng)它發(fā)現(xiàn)主機(jī)或集線器的下形端口上沒有設(shè)備連接時(shí)， 存在的Rpu電阻將使D+和D-上的電壓低于主機(jī)或集線器端口的單終端電壓，此時(shí)該端口不 是由集線器控制的，這將在下形端口產(chǎn)生一個(gè)SEO態(tài)。如果主機(jī)或集線器不在控制數(shù)據(jù)線 并且下形端口的SEO態(tài)的持續(xù)時(shí)間超過2.5

10、ns,貝ij此時(shí)USB設(shè)備將中斷信號(hào)的發(fā)送。如果集線器發(fā)現(xiàn)其中一根數(shù)據(jù)線上的電壓大于它的臨界值的持續(xù)時(shí)間超過2.5us,則便 開始信號(hào)的發(fā)送。在介紹了有關(guān)信號(hào)發(fā)送的相關(guān)情況后，我們將分別對(duì)各種信號(hào)的發(fā)送進(jìn)行討論。（一）數(shù)據(jù)信號(hào)的發(fā)送通過差分信號(hào)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的傳送。通過控制D+和D-線從空閑態(tài)到相反的邏輯電平（K態(tài)），就可以實(shí)現(xiàn)源端口的包發(fā)送 （SOP）。同步字中的第一位代表了這種在電平上的轉(zhuǎn)換。當(dāng)它的重新發(fā)送時(shí)間低于5ns時(shí), 集線器必須對(duì)SOP中第一位的寬度變化有所限制?？梢酝ㄟ^使用具有延遲輸出使能的集線 器來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的匹配，這樣可以使數(shù)據(jù)失真減小到最小。SE0態(tài)通常用來表示包的發(fā)送結(jié)束（E

11、OP）,可以通過控制D+和D-兩位時(shí)到達(dá)SEO態(tài)， 然后控制D+和D-線一位時(shí)后到達(dá)J態(tài)，就可實(shí)現(xiàn)EOP信號(hào)的發(fā)送。從SEO態(tài)到J態(tài)的變 化表示接收端包發(fā)送的結(jié)朿。J態(tài)持續(xù)一個(gè)位時(shí)，然后D+和D-上的輸出驅(qū)動(dòng)器均處于高阻 抗?fàn)顟B(tài)，總線尾端的電阻此時(shí)控制總線處于空閑態(tài)。圖7列出了包開始和結(jié)朿的信號(hào)發(fā)送波 形。(二) 復(fù)位信號(hào)的發(fā)送復(fù)位就是將一個(gè)信號(hào)從掛起態(tài)喚醒。集線器信號(hào)通過控制端口上的持久的SEO態(tài)來實(shí)現(xiàn)對(duì)下形端口的復(fù)位。復(fù)位信號(hào)淸除后, 設(shè)備都將處于缺省狀態(tài)。表71信號(hào)電平總線狀態(tài)信號(hào)電平開始端的源連接器(一位時(shí)端)終端的目標(biāo)連接器需要條件接受條件差分的“LD+Voh(min) D-200m

12、v (D+)Vih(inin)(D+)-(D-)200mv差分的“0D-Voh(min) D+2(X)inv D-Vih(min)(D-)-(D+)200mv單終端“0” (SE0)D+ll D-Vol(max)D+和 D-Vil(max)D+和 D-Vihz(min) D+ViI(max) D+Vihz(min) D-Vihz(min) D+Vihz(min) D-Vih(min)喚醍狀態(tài)數(shù)據(jù)K狀態(tài)數(shù)據(jù)K狀態(tài)包開始(SOP)數(shù)據(jù)線從空閑態(tài)轉(zhuǎn)到K態(tài)包結(jié)束(EOP) 4SE0近似地為2位時(shí)1SE0N1位時(shí)2其后僅接SEO勿位時(shí)2其后僅接其后僅接若1位時(shí)的F著一位時(shí)的J態(tài)著J態(tài)段開連接（在下行端口

13、 處）NASEO持續(xù)時(shí)間大于等于2.5微秒連接（在上行端口處）NA空閑態(tài)持續(xù)時(shí)間大于等 于2亳秒空閑態(tài)持續(xù)時(shí)間大于等于2.5微秒復(fù)位D+和D小于Vol（max）的 持續(xù)時(shí)間大于等于10衣 秒D+和D小于Vil（max）的 持續(xù)時(shí)間大于等于10亳 秒D+和D小于Vil（max）的 持續(xù)時(shí)間大于等于2.5微 秒注釋1:以位時(shí)定義的EOP寬度與傳送的速度有關(guān)。（標(biāo)準(zhǔn)的EOP寬度都在表7-5和表7-6中列出）注釋2：以位時(shí)定義的EOP寬度與接收EOP的設(shè)備類型有關(guān)位時(shí)是近似的.注釋3:僅銀在EOP后的J態(tài)的寬度以位時(shí)來衡雖,它與緩沖器的邊緣速率有關(guān).來自低速緩沖器的J態(tài)必須耍有低速的位時(shí)寬，來自商速的

14、.則必須要有商速的位時(shí)寬.注釋4:始終處于活動(dòng)態(tài)的是低速的EOP根據(jù)USB系統(tǒng)軟件的需求，復(fù)位信號(hào)可在任一個(gè)集線器或主機(jī)的控制端口產(chǎn)生，該復(fù) 位信號(hào)的最小持續(xù)時(shí)間為10ms。復(fù)位后，集線器端口將處于能動(dòng)狀態(tài)。USB系統(tǒng)軟件和主 機(jī)控制器必須確保發(fā)送到根端口的復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間足夠長以便通知當(dāng)前正試圖進(jìn)行喚醒 操作的各下形設(shè)備。根端口產(chǎn)生的復(fù)位信號(hào)的持續(xù)時(shí)間應(yīng)為50ms,但并不要求它一直是延 續(xù)的。然而，如果復(fù)位信號(hào)不是連續(xù)的，則各間斷的復(fù)位信號(hào)間的時(shí)間間隔應(yīng)小于3ms。一個(gè)設(shè)備如果見英上形端口的SE0態(tài)持續(xù)時(shí)間超過2.5us,則它就把該信號(hào)作為復(fù)位信 號(hào)處理。在復(fù)位信號(hào)發(fā)送結(jié)朿前，它必須已產(chǎn)生作

15、用。當(dāng)端口處于使能狀態(tài)后，集線器將傳播一個(gè)活動(dòng)信號(hào)到新的復(fù)位端口。連在該端口的設(shè) 備必須能識(shí)別總線的活動(dòng)性，并要能防止被掛起。在復(fù)位信號(hào)淸除后的10ms的復(fù)位恢復(fù)時(shí)間后，集線器必須能接收所有集線器請(qǐng)求，設(shè) 備也必須能接收一個(gè)SetAddressO請(qǐng)求。如果接收這些請(qǐng)求失敗，則設(shè)備將不能被USB系統(tǒng) 軟件所識(shí)別。（三）掛起所有的設(shè)備都必須能支持掛起狀態(tài)，并可從任一電平狀態(tài)進(jìn)入掛起態(tài)。當(dāng)設(shè)備發(fā)現(xiàn)它們 的上形總線上的空閑態(tài)持續(xù)時(shí)間超3.0ms時(shí)，它們便進(jìn)入掛起態(tài)。當(dāng)設(shè)備的所有端口上的總 線不活動(dòng)時(shí)間不超過10ms后，設(shè)備必須被真正的掛起，此時(shí)它僅從總線上獲得掛起電流。 如果任一苴它總線交通缺乏時(shí)，S

16、OF令牌將在每幀中岀現(xiàn)一次，以防I匕高速設(shè)備被掛起。 當(dāng)任一低速設(shè)備交通缺乏時(shí)，在SOF令牌岀現(xiàn)的每一幀中至少有一個(gè)低速設(shè)備處于活動(dòng)態(tài), 以避免它們不被掛起。當(dāng)處在掛起狀態(tài)時(shí)，設(shè)備必須繼續(xù)為它的D+（高速）或D-（低速）上的Rpu電阻提供電壓 從而維持一個(gè)空閑態(tài)，這樣上形集線器才能為設(shè)備維持正確的連結(jié)狀態(tài)。掛起又可分為全局掛起和局部掛起。全局掛起當(dāng)在總線的任何地方?jīng)]有通信需要時(shí)，就要用到全局掛起，此時(shí)所有總線都處在掛起狀 態(tài)。主機(jī)通過中止它所有的傳送（包括SOF令牌）來發(fā)送開始全局掛起信號(hào)。當(dāng)總上的每個(gè)設(shè) 備識(shí)別總線的空閑態(tài)持續(xù)適當(dāng)時(shí)間時(shí)，它將進(jìn)入掛起狀態(tài)。局部掛起可以通過向集線器端口發(fā)送Se

17、tPortFeature（PORT-SUSPEND）來使與其相連的總線 部分被掛起，此時(shí)處于那部分的設(shè)備經(jīng)過上面所說的適當(dāng)時(shí)延后進(jìn)入掛起狀態(tài)。（四）喚醒處在掛起狀態(tài)的設(shè)備，當(dāng)它的上形端口接收到任一非空閑信號(hào)時(shí)，它的操作將被喚醒。 特別地，如果設(shè)備的遠(yuǎn)程喚醒功能被USB系統(tǒng)軟件開啟時(shí)，它將自動(dòng)發(fā)信號(hào)給系統(tǒng)來喚醒 操作。喚醒信號(hào)由主機(jī)或設(shè)備使用，以使一個(gè)掛起的總線段回到活動(dòng)態(tài)。集線器在喚醒信號(hào) 的生成和傳播中起了十分重要的作用。設(shè)備喚醒時(shí)總有一個(gè)先后次序，我們將在后而詳細(xì)介 紹。USB系統(tǒng)軟件必須提供10ms的喚醒恢復(fù)時(shí)間，在這段時(shí)間內(nèi)，它將不對(duì)與被喚醒的部 分總線相連的任一設(shè)備進(jìn)行操作。端口的中

18、斷與連接也可以使集線器發(fā)送一個(gè)復(fù)位信號(hào)，從而喚醒系統(tǒng)，但僅當(dāng)集線器具 有遠(yuǎn)程喚醒使能時(shí)，這些事件才能引起集線器發(fā)送喚醒信號(hào)。上而介紹了有關(guān)幾種信號(hào)的發(fā)送情況，下面將對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)的發(fā)送做一個(gè)詳細(xì)的討論。（一）數(shù)據(jù)的編碼與解碼在包傳送時(shí)，USB使用一種NRII（None Return Zero Invert,即無回零反向碼）編碼方案。 在該編碼方案中，“1”表示電平不變，“0”表示電平改變。圖8列出了一個(gè)數(shù)據(jù)流及其 它的NRII編碼，在該圖的第二個(gè)波形圖中，一開始的髙電平表示數(shù)據(jù)線上的J態(tài)，后面就 是NRII編碼。Ddta “l(fā)eNRZI L idle I.:.:.圖8 NRZI數(shù)據(jù)編碼為了確集信號(hào)

19、發(fā)送的準(zhǔn)確性，當(dāng)在USB上發(fā)送一個(gè)包時(shí)，傳送設(shè)備就要進(jìn)行位插入操 作。所謂位插入操作是指在數(shù)據(jù)被編碼前，在數(shù)據(jù)流中每六個(gè)連續(xù)的T后插入一個(gè)0, 從而強(qiáng)迫NRII碼發(fā)生變化，如圖9所示。數(shù)據(jù)編碼序列原始數(shù)據(jù)位插入數(shù)據(jù)Sync PatternSync Pattern同步塊NRZI 一Encoded DataNRZI輜碼后的數(shù)據(jù)Sync PatternPacket Data圖9位插入位插入操作從同步格式(如圖10所示)開始，貫穿于整個(gè)傳送過程，在同步格式端的數(shù) 拯T作為真正數(shù)據(jù)流的第一位。位插入操作是由傳送端強(qiáng)制執(zhí)行的，是沒有例外的。如 果嚴(yán)格遵守位插入規(guī)則，甚至在EOP信號(hào)結(jié)束前也要插入一位位。M

20、同步格式蚪NRZ1數(shù)據(jù)編硏/pidoXpidiY/IIV空閑圖10同步格式接收端必須能對(duì)NRZI數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，識(shí)別插入位并去掉它們*如果接收端發(fā)現(xiàn)包中 任一處有七個(gè)連續(xù)的則將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)位插入錯(cuò)誤，該數(shù)據(jù)包將被忽略。圖11對(duì)EOP前的特別位的說明(二)數(shù)據(jù)信號(hào)的發(fā)送速率髙速數(shù)據(jù)發(fā)送率通常為12.000Mb/s,主機(jī)，集線器和髙速設(shè)備的數(shù)據(jù)率誤差為土 0.25%(2.500ppm)集線器控制器的數(shù)據(jù)率應(yīng)該準(zhǔn)確地知道，英誤差最好控制在土 0.05%(500ppm)內(nèi)。低速數(shù)據(jù)發(fā)送率為1.50Mb/s,低速功能設(shè)備所允許的誤差為1.5%(15OOOppm)。以上所述的誤差，主要由下面的幾種情況所引起：

21、負(fù)載電容量的影響振蕩器上電壓供應(yīng)的穩(wěn)龍性影響溫度的影響-器件的老化（三）數(shù)據(jù)源的抖動(dòng)在數(shù)據(jù)發(fā)送的邊緣時(shí)間內(nèi)，數(shù)據(jù)源可能發(fā)生一些變化（即抖動(dòng)）。處在任何數(shù)據(jù)變化集 間的時(shí)間為N*Tpcriod土抖動(dòng)時(shí)間，英中N為發(fā)生變化的位數(shù)，Tperiod為具有一世范用的 數(shù)據(jù)率的實(shí)際時(shí)間段。數(shù)據(jù)抖動(dòng)的測量與計(jì)算最大上升沿和下降沿時(shí)所用的負(fù)載相同，并且 它們?cè)跀?shù)據(jù)線的交叉點(diǎn)處進(jìn)行測量，如圖12。對(duì)于髙速傳送，任何連續(xù)的差分?jǐn)?shù)拯變化的抖動(dòng)時(shí)間為必須在20ns內(nèi)，對(duì)于任何一 個(gè)成對(duì)岀現(xiàn)的差分?jǐn)?shù)據(jù)變化（Jk到下一個(gè)Jk的變化或kJ到下一個(gè)kJ的變化）的抖動(dòng)時(shí)間必須 在1.0ns內(nèi)。對(duì)于低速傳送，任何連續(xù)的差分?jǐn)?shù)據(jù)變

22、化的抖動(dòng)時(shí)間必須在25ns內(nèi)，而任一成對(duì)出現(xiàn) 搓分?jǐn)?shù)據(jù)變化的抖動(dòng)時(shí)間必須在10ns內(nèi)。這些抖動(dòng)的現(xiàn)象包括時(shí)間的變化，主要?dú)w咎于差分緩沖器的延遲和上升沿及下降沿時(shí)間的 不匹配，內(nèi)部時(shí)鐘抖動(dòng)，噪聲及其他隨機(jī)因素的影響。圖12數(shù)據(jù)抖動(dòng)分類（四）接收端數(shù)據(jù)的抖動(dòng)當(dāng)抖動(dòng)存在時(shí)，任何設(shè)備類型的數(shù)據(jù)接收必須能正確地對(duì)差分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行解碼。這種情 況的抖動(dòng)可能是由上面所說的時(shí)延不匹配所引起，也可能是由源端和目標(biāo)端數(shù)據(jù)速率的不匹 配所引起。在特立的應(yīng)用中，只要抖動(dòng)條件滿足，輸岀驅(qū)動(dòng)器的抖動(dòng)可能對(duì)設(shè)備時(shí)鐘的精確 性產(chǎn)生影響。（五）電纜的延遲USB中傳送信號(hào)的電纜所允許的時(shí)延為26ns,對(duì)于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的USB可分電纜，英

23、時(shí) 延由從串行A 口連接器端到串行B 口連結(jié)端計(jì)算而得，并且苴值小于26ns：而對(duì)于其它電 纜，貝時(shí)延由從串行A 口連結(jié)器端到該電纜所連設(shè)備端計(jì)算而得。（六）電纜的信號(hào)衰減對(duì)于進(jìn)行高速信號(hào)發(fā)送的每根電纜而言，信號(hào)對(duì)（D+, D-）所允許的最大衰減屋如下表 7-2所示。表7-2信號(hào)時(shí)延頻率（MHZ）衰減雖（最大）dB./每根電纜0. 0610. 080. 2560. 110.5120. 130. 7720. 151.0000. 204. 0000. 398. 0000. 5712. 0000. 6724. 0000. 9548. 0001.3596. 0001.9二.電壓分布所有USB設(shè)備的缺省

24、電壓為低電壓，當(dāng)設(shè)備要從低電壓變化到高電壓時(shí)，則是由軟件 來控制的。在允許設(shè)備達(dá)到高電壓之前，軟件必須保證有足夠的電壓可供使用。USB支持一建范圍的電壓來源和電壓消耗供應(yīng)者，包括如下的部分。根端口集線器：它是宜接與USB主機(jī)控制器相連的，并與苴相同的電源來源。從外部 獲得操作電壓（AC或DC）的系統(tǒng)，在每個(gè)端口至少支持五個(gè)單位負(fù)載，這些端口稱為髙電壓 端口。由電池組提供電壓的系統(tǒng)可以支持一個(gè)或五個(gè)單位負(fù)載。哪些只能支持一個(gè)單位負(fù)載 的端口稱為低電壓端口。從總線獲得電壓的集線器：它的所有內(nèi)部功能設(shè)備和下形端口都從它的上形端口的 Vbus上獲得電壓。在電壓升高時(shí)，它可以接一個(gè)單位負(fù)載，經(jīng)過初始設(shè)置

25、后，它可以接 五個(gè)單位負(fù)載。初始設(shè)置電壓被分配給了集線器，任一固左功能設(shè)備和外部端口。它的外部 端口只能接一個(gè)單位負(fù)載，當(dāng)集線器處于活動(dòng)或掛起態(tài)時(shí)，它必須為這個(gè)端口提供電流。該 種集線器如圖13所示。上行數(shù)據(jù)端口上行Vbus mJ接五個(gè)單位負(fù)我圖13總線提供電壓的集線器b f y Vbus卜行數(shù)據(jù)端口自給電壓集線器：如圖14所示，它的任一內(nèi)部功能設(shè)備和下形端口不再從Vbus上獲得 電壓，但當(dāng)它的其余部分電壓下降時(shí)，它的USB接口可接一個(gè)單位負(fù)載并從Vbus處獲得 電壓，以允許該接口能工作。從外部（從USB）獲得操作電壓的集線器，可在每個(gè)端 口接五個(gè)單位負(fù)載。由電池組提供電壓的集線器，每端口可接一個(gè)或五個(gè)單位負(fù)載。上行vbus.r接1單位負(fù)荻（max）調(diào)節(jié)器集線器控制器卜衍數(shù)據(jù)口上行數(shù)據(jù)口從總線獲得電壓的低電壓功能設(shè)備，如圖15,該種設(shè)備上的所有電壓均來自Vbus.在任 一時(shí)刻，它們最多只能接一個(gè)單位負(fù)載。上行數(shù)據(jù)端口.上行Vbus.只接一個(gè)單位負(fù)拔(max功能設(shè)術(shù)調(diào)節(jié)器圖15總線提供的低電壓功能設(shè)備從總線獲得電壓的髙電壓設(shè)備：如圖16所示，該種設(shè)備上的所需電壓均來自VbUS。在電 壓升髙時(shí)，它們至多只能接一個(gè)單位負(fù)載，但當(dāng)初始設(shè)置后，可接五個(gè)單位負(fù)載。上行數(shù)據(jù)口上行Vbus可按5單位負(fù)做max)圖16總線提供的高電壓功能設(shè)備1自給電壓功能設(shè)備，如圖17,當(dāng)它的其余設(shè)備電