USB2.0第六章第七章部分翻译

《USB2.0第六章第七章部分翻译》由会员分享，可在线阅读，更多相关《USB2.0第六章第七章部分翻译（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第 6 章 机械属性这 章 提供线缆，连接器和互联到 USB 设备上的线束 的 机械 和 电气规格。规格包括尺寸，材料，电气， 和可靠性要求。这 章 文件 最低要求为外部 USB 互连。 替代 材料只要满足这些最小的就能一直使用。6.1 构造概述 该 USB 物理 拓扑由 连接下游 枢纽港口到另一个枢纽的上游或到另一个设备组成。USB可以以三种速度 操作。 高速 （480 MB / s） 和 全速 （12 MB / s）要求与 两 功率导体和 扭曲对信号导体屏蔽电缆的使用。 低速 （1.5 MB / s） 建议， 但 确实不需要电缆 与 扭曲 对 信号 导体 使用 。 连接器是设计为被热堵塞。

2、插头上的 USB 图标提供触觉反应让它容易获得正确的方向。6.2 键控连接器协议为了减少终端用户终止问题，USB 用一个“键控连接器”协议。系列 “A”和“B” 连接器的物理区别确保适当地结束 用户的连接。 “A”连接器 的原理意味着连接 USB 设备 直接 到 一个主机或到枢纽的下游。 所有 USB 设备必须有在这章指明的系列“A”连接器的标准。 “B”“B” 连接器允许装置供应商来提供一个 标准可拆卸电缆。这有利于终端 用户电缆更换。 图 6-1 说明 了 键控连接器协议。7.1.1.2一个低速 USB 设备在插口端必须要有一个带有串行 A 口连接器的可控制电缆，其速率为1.5Mb/s。当

3、电缆与设备相连时，在 D+/D-线上必须要有一个 200450PF 的单终端电容器。低速电缆的传播时延必须小于 18ns，从而保证信号响在其上升沿或下降沿的第一个中点处产生，以允许电缆与一块电容器相连。图 7-7 列出了低速驱器的信号波形。7.1.4.1一个差分输入接收器用来接收 USB 数据信号，当两个差分数据输入处在共同的 0.82.5V的差分模式范围时，如图 7-19 所示，接收器必须具有至少 200mv 的输入灵敏度。除了差分接收器外，还必须有为两个数据线中任一个所用的单终端接收器，这个接收器必须有一个开关阀介于 0.8V(VLL)到 2.0V(VLL)之间，此时该接收器的合并磁滞现象

4、可以减小它们对噪声的灵敏度。在差分信号传送期间，D+和 D-线上的电压可以小于 Vih。对于全速传送而言，这个阶段可以延续到 14ns；对于低速传送，可延续到 210ns。接收器的逻辑设备用于保证这种情况不会被当作 SE0 态来处理。7.1.4.2一个高速接收器当以低速或全速接收时必须包括 7.1.4.1 里描述的的特性。如图 7 - 1 所示,一个高速收发器在高速操作能力“听”的方式传入的串行数据流高速差分数据接收器和传输信封探测器。另外,下游面临高速收发器能力监测的差分电压的振幅在断开包络检波器的线上。当接收在高速模式下,差分接收器必须能够可靠地接收信号来遵守接收机眼模式模板如7.1.2

5、节所示。此外,这是一个强烈推荐的参考指南,高速接收器应该能够可靠地接收这种信号的存在的共模电压组件(VHSCM)超过-50 mV 500 mV 的范围(名义上普通高速信号模式的组成部分是 200 mV)。低频率啁啾 J 和 K 信号发生在重置信号交换,应可靠地接收到以共模电压范围-50 mV 到 600 mV。接收的数据是合格的传输包络检波器的输出。接收器当信号低于高速压制水平(VHSSQ)在表7-3 中定义必须禁用数据复苏。(探测器必须指示压制当差异电压的包膜100 mV, 当差分电压的振幅包膜150 mV 必须不指示压制。)压制检测必须以差分包膜检波器完成,例如如图 7 - 1 所示。包膜

6、探测器用来探测抑制状态必须包含一个过滤机制以防止在差分数据交叉压制的指示。高速数据包的同步模式的定义,结合高速枢纽中继器的要求, 保证接收机将看到至少 12 位(KJKJKJKJKJKK)紧随其后的是数据同步是数据包一部分。这意味着压制响应时间的组合,DLL 锁定时间,和结束 SYNC 检测必须发生在 12 倍以内。这是需要保证的第一个数据包的有效载荷将被正确接收。在面临下游端口的情况下， 一个高速能力的收发器必须包括一个差分包膜探测器表明当信号数据超过高速断开水平(VHSDSC)如定义表 7-3 定义的。(当断开阈值已经超过差分信号衰减525 mV, 探测器必须不能表明，当断开阈值已经超过差

7、分信号衰减625 mV，探测器必须表明。)7.1.16最大单程允许的信号延时传播是 30ns.分配到线缆延时是 26ns。从主机或中心控制器下游面对收发器到它的外部下游面对连接器能允许的最大延时是 3ns，从上游面对连接器到上游面对收发器能允许的最大延时是 1ns。对于一个标准的 USB 可分电缆，其延时由从串行A 口连接器端到串行 B 口连结端计算而得，并且其值小于 26ns；而对于其它电缆，其时延由从串行 A 口连结器端到该电缆所连设备端计算而得。线缆延时必须小于 5.2ns/米。最大的全速电缆单向数据延时测量如图 7-39 所示。单向低速电缆延迟必须小于 18 ns。测量如图 7-40

8、所示。7.1.17 电缆衰减 USB 电缆不得超过损失数据表 7 所示。表中频率之间，电缆损失应不超过相应的图所示。7.1.7.3 连接和断开信号当没有功能附加到下游面临主机或枢纽在低-/全-速,下拉电阻存在将导致当端口不是被枢纽驱动时，D +和 D -把主机或枢纽收发器的单端低阈值拉下。这就造成了下游面对端口上的 SE0 状态。如果主机或枢纽没有驱动数据行和一个 SE0 残留在下游面临端口超过 TDDIS(参见图 7-26)时需要表明一个断开的情况。TDDIS 和 TDCNN 规格定义在表 7 - 13。当检测中心检测到一个数据行被拉高于他的 VIH 极限比 TDCNN 还高时一个连接的情况

9、要被探测出来(见图 7-27 和图 7-28)。中心必须在操控 SEO 前确定附加设备的速度，通过采样总线前的状态来指示设备重置条件。一旦附加设备的速度确定了，表 7 - 2 中所有信号水平设置为这个总线段(和这独自段)的速度。速度探测结构在 11.8.2 节中描述。7.1.2 数据信号起伏,眼动模式以下部分指明了全速和低速信号的指定数据信号的上升和下降时间，和高速信号的上升时间和眼动模式。7.1.2.1 低速和全速数据信号上升和低落对于低速和全速,输出上升时间和下降时间的测量在信号的 10%和 90% 间(图 7 - 8)。上升和下降时间要求适用于微分转换以及转换之间的差分和单端信号。上升和

10、下降时间全速缓冲区测量负载如图 7 所示。升降时间必须在 4 ns 和 20 ns 之间, 和匹配在10%内使 RFI 排放和信号扭曲最小化。转换必须单调性。上升和下降时间的测量低速缓冲负载如图 7 所示。电容负载如图 7 - 10 所示代表规格所允许的最坏的负载。一个下游面临收发器允许 150 pF 的输入/输出电容(CIND)。一个低速设备(包括电缆)可能小如电容 200 pF 和高达 450 pF。这给 200 pF 到 600 pF 范围作为电容性负载，下游可能会遇到面临低速缓冲。上游在低速设备上面临缓冲区必须设计驱动连接电缆的电容加上一个额外的 150 pF。如果一个低速缓冲设计专为

11、一个应用设备负载电容落在不同的范围内,测试负载可以调整以匹配实际的应用程序。低速缓冲主机和中心连接到 USB 插座必须为 200 pF - 600 pF 的范围。上升和下降时间必须是 75 ns 和 300 ns 之间来平衡,电容测试负载。在所有情况下,边缘必须匹配在20%内来使 RFI 排放和信号扭曲最小化。转换必须单调性。为了全速和低速发信号,交变电压(VCRS)必须在 1.3 V 和 2.0 V 之间。对于低速和全速,本规范不需要比上面描述的程度匹配信号摆动任何更大的匹配。然而,当发信号,平均电压 D +和D -线应该是不变的是首选的。这意味着 D+和 D-信号的幅度摆动应该是相同的,低

12、和高正向转移应该同时开始，以同样的速度改变;,当切换到 J 或 k 时交变电压应该是相同的。信号匹配差异会导致共模噪声辐射和影响设备和由政府授权机构系统能力通过测试。注意:低速端口的 CL 负载只代表了当低速设备被连接到一个中心时加载范围可能会被添加。低速缓冲必须设计来驱动负载的连接电缆再加上 CL。低速缓冲设计,可以驱动下游测试负载能够驱动任何合理的上游负载。7.1.2.2 高速信号眼动模式和涨落时间以下规格适用于高速信号模式。所有部分,包括一个数据包的最开始和最后,必须符合下列眼动模式要求时间和振幅。图 7 - 11 定义了四个测试位面将在本节中引用。TP1 和 TP4 点是分别在收发器

13、IC 针焊接中心和设备电路板的点。TP2 是在 A 连接器的交配针，TP3 是在 B 连接器的交配针(或者,在俘虏电缆的情况下,在电缆连接到电路板的地方)。下一个差分眼孔图样模板指定传输各点波形和接收灵敏度要求在不同的条件下。当测试高速发射器和接收器,是由发射机/接收机测试夹具测试如图 7 - 12 所示。在这两种情况下,夹具是连接到 USB 连接器最接近的收发器测试。注意:当测试一个设备上游面临端口,VBUS 必须在设备在适当的测试模式时提供,直到这个测试完成。这个要求可能会需要额外的开关功能测试夹具(例如,在主机控制器和测试仪器之间切换 D +和 D -切换)。这样的附加必须减小测试结果受

14、高频率的影响。传输眼动模式指定最小值和最大值的限制,以及定时抖动限制,在这范围内驱动器必须在每一个指定的测试图纸驱动信号。收到的眼动模式指定最小和最大的限制,以及定时抖动的限制,在范围内一个接收器必须恢复数据。USB2.0 中心和设备是必须符合模板 1、2、3 和 4:模板 1:在 TP2 中心测试，设备(无不可分离线缆）在 TP3 测量，需要传输波形模板 2：设备在 TP2(带不可分离线缆)测量需要传输波形模板 3：当信号在 TP2 施用时，设备需要接收机灵敏度模板 4：当信号在 TP3 上施用，设备需要接收机灵敏度，中心需要接收机灵敏度用以信号在 TP2 上施用模板 5 和 6 为设计师建

15、议的指导方针:模板 5：传输波形被需要当中心收发器在 TP1 测试时，和设备收发器在 TP4 测试时。模板 6：接收机灵敏度被设备需要当信号在 TP4 施用时，以及当信号在 TP1 施用时被中心接收机需要。注意:这个眼睛是用来指定差分数据接收器灵敏度要求。级别 1 和 2 是在断开阈值以外,但断开在源头就被探测到(至少在 32 比特时间没有任何转变后),而不是在目标接收器。注意:这个眼睛是用来指定差分数据接收器灵敏度要求。级别 1 和 2 是在断开阈值以外,但断开在源头就被探测到(至少在 32 比特时间没有任何转变后),而不是在目标接收器。高速信号的上升和下降时间一个高速驱动器的过渡时间必须不

16、小于指定的可允许的差分涨落最小值(THSR 和 THSF)。当驱动一个参考负荷 45 到基于 D+和 D-时转换时间要测量。图 7 - 12 显示了一种推荐的“发射机测试夹具”来演示这些测量。带固定电缆组件的设备,推荐的设计准则是高速 10%至 90% 分差上升和下降时间必须是 500 ps 或更长的时间当在电缆附加到设备电路板上测试时。在前眼模式模板中高速数据转换单调性超过最低垂直开口是必须的。7.1.1.1 全速(12 Mb / s)驱动的特点全速 USB 连接通过一个屏蔽的双绞线与一个微分特征的 9015%阻抗(Z0),一个共模阻抗(ZCM)3030%,和一个最大单向 26 ns 的延迟(TFSCBL)。当全速驱动不属于一个高速收发器, 阻抗的驱动(ZDRV)必须在 28,44 之间,例，即灰色区域内,如图 7 - 4 所示。当全速驱动是高速能收发器的一部分,每个驱动器的阻抗(ZHSD