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USB学习基础知识2

2  USB中的Hub(集线器)

       

2.1 USB中Hub的概念

        USB中的Hub提供USB设备和主机之间的电气接口,其构成为:
(1)中继器(Hub Repeater):响应主机与设备的连接的建立与断开。同时支持总线数据错误检测与恢复、总线连接与断开的检测等功能。
(2)控制器(Hub Controller):负责主机与集线器间的通信事务。提供Hub的特殊状态与控制命令以便主机对Hub进行配置,同时负责监视和控制其下游端口的活动。
(3)事务转发处理器(Transaction Translator):对高速通信过程中的事务进行分割,并在其下游端口有全/低速设备接入时,将事务转换为下游设备可接受的全/低速型事务

         所以,Hub的主要功能为:
(1)管理主机与设备的连接
(2)电源管理
(3)设备接入/断开检测
(4)总线错误的检测与恢复
(5)对高速、全速、低速设备的支持

2.2 USB中的Hub体系结构

2.2.1 Hub的内部结构如下图:

  • Hub上游端口接入高速环境时,必须工作于高速模式;

  • 上游接入全/低速环境时,必须工作于全/低速模式;

  • 在上下游端口接入同种设备时,能支持3种速度模式;

  • 当Hub工作于高速模式,但下游接入全/低速设备时,Transaction Translator对高速事务进行分割,将其转换为全/低速事务

  • 当Hub上游端口接入一个工作于全/低速的电气环境中时,Hub的高速功能被禁用,即Hub只能工作于全/低速模式。

  • ****************注:此处不是完全明白。

2.2.2 Hub中数据包信号的连接

Hub根据是否要传送数据包,或转发信号,或是处于空闲状态,Hub表现出不同的连接行为。

        Hub Repeater通常会包含一个向上游的端口和多个向下游的端口。通常上游端口接入主机,下游端口接入设备。

        如上图,(第2张图)在某下游端口被接通后,并且Hub检测到有从下游向上游流动的数据时,会建立一个流向上游的数据通道。只有Hub本身能看到该通道,其他下游端口则看不到。

         在数据向下游流动的模式中,Hub采用广播方式。在检测到有数据包后,Hub为每条接通的下游端口都建立一条数据通道,使其能够收到数据,对于那些未接通的端口,Hub则不建立该通道。

 

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