USB速度的基本概念

通常一個(gè)USB單片機(jī)可能支持低速、全速或全速與高速，所有的集線器支持低速與全速設(shè)備。但如果這個(gè)集線器嵌人了一個(gè)多元式（compound）設(shè)各，就僅能支持低速的功能而已（如具各集線器的USB鍵盤）。這樣，這個(gè)集線器將會(huì)以全速的方式與PC通信，但卻以低速的方式與其嵌人的設(shè)備來(lái)通信。對(duì)于低速或全速的外圍設(shè)各來(lái)說(shuō)，能夠連接至任何的USB集線器。

對(duì)于高速的外圍設(shè)備則有點(diǎn)像是雙速度設(shè)各，因此也可以連接至任何集線器上。但是USB 1．x規(guī)范的主機(jī)或集線器幾乎都不支持高速的規(guī)范，這是由于USB 1．x規(guī)范在制定時(shí)，高速的設(shè)各還未設(shè)計(jì)出，也就是并不兼容。為了使得高速設(shè)各并不與USB1．x規(guī)范的主機(jī)與集線器混淆，所以所有的高速設(shè)各必須要能夠在全速下負(fù)責(zé)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備列舉的要求來(lái)加以響應(yīng)。這樣，即可使得任何主機(jī)能夠去辨識(shí)出任何設(shè)備。

對(duì)于高速設(shè)備而言，除了負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的要求外，并無(wú)須具備在全速下的功能。但是因?yàn)閁SB 1．x規(guī)范的主機(jī)與集線器目前還不會(huì)被淘汰掉；再者，支持全速的功能并不難去制作，因此大多數(shù)高速設(shè)備也能與全速設(shè)備兼容。有了這些低速、全速與高速的概念后，緊接著，將針對(duì)USB的速度來(lái)做進(jìn)一步的探討。

對(duì)于主機(jī)與外圍設(shè)各之間的實(shí)際數(shù)據(jù)，其傳輸率小于總線的速度。這也是由于這兩邊所傳輸?shù)奈恢?，除了一般真正的?shù)據(jù)傳輸外，大都是用在辨識(shí)、同步以及錯(cuò)誤檢查上。再者，數(shù)據(jù)的傳輸率有時(shí)還需根據(jù)傳輸?shù)念愋鸵约按丝炭偩€上的忙碌情況而定。而對(duì)于時(shí)間敏銳的數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)，USB支持了具各保證傳輸率與保證最大的時(shí)間上限的傳輸類型——等時(shí)傳輸。等時(shí)傳輸可保證帶寬，主機(jī)可以根據(jù)所設(shè)置的時(shí)間間隔，來(lái)要求特定的字節(jié)數(shù)目傳輸至外圍設(shè)各或從外圍設(shè)備來(lái)讀取數(shù)據(jù)。在全速的傳輸下，能夠在一個(gè)1 ms幀中移動(dòng)高達(dá)1 023字節(jié)的數(shù)據(jù)。但對(duì)高速的設(shè)各而言，可以在125μS的微幀中，移動(dòng)高達(dá)2 072字節(jié)的數(shù)據(jù)。相對(duì)的，等時(shí)傳輸并不具備錯(cuò)誤檢查的功能。此外，中斷傳輸具有錯(cuò)誤檢查以及最大保證帶寬的功能，但也意味著，并不具各保證精準(zhǔn)的傳輸率。也即是相互之間傳輸?shù)臅r(shí)間間隔將不會(huì)比設(shè)置的時(shí)間量還要快。

在低速的中斷傳輸中，所能要求的最大時(shí)間間隔是從10～255 ms，在全速時(shí)則為 　　1～255 ms。另外，在高速時(shí)，則時(shí)間間隔范圍為125 μS～4 096 s。

此外，因?yàn)檎麄€(gè)總線被許多設(shè)各分享掉，因此也就無(wú)法對(duì)外圍設(shè)各給予最大的遲滯上限或保證特定的傳輸率。如果，此時(shí)總線太忙以致無(wú)法允許所要求的傳輸率或最大的遲滯上限，主機(jī)就會(huì)拒絕去實(shí)現(xiàn)或完成配置用來(lái)讓主機(jī)的軟件企圖去傳輸?shù)倪^(guò)程。

在全速下，另一個(gè)用來(lái)做快速傳輸?shù)膫鬏旑愋褪桥總鬏?。理論上，在全速時(shí)，可以高達(dá)1．216 MB／s，而在高速時(shí)，可以高達(dá)53．248 MB／s。然而相對(duì)的，主機(jī)的驅(qū)動(dòng)程序也會(huì)限制單一的批量傳輸變成較慢的傳輸率。綜合來(lái)說(shuō)，具有最佳的保證帶寬的傳輸類型是高速的中斷和等時(shí)傳輸（24．576 MB／s）。

但是，一般在設(shè)計(jì)USB外圍設(shè)各時(shí)，有時(shí)不需那么快的傳輸率，或說(shuō)相對(duì)的，這種技術(shù)的層次也相當(dāng)?shù)睦щy。因此，可以退而求其次，使用較低的傳輸類型或傳輸率。雖然，低速的總線速度是1．5 Mbps，僅能在10 ms中傳輸8字節(jié)，或換算成每秒800個(gè)字節(jié)（等于6 400 bps）。但是這種低速的傳輸率無(wú)論在電路制作還是在程序的編寫(xiě)上都特別的容易，也具有若干優(yōu)點(diǎn)。