如何為具體應(yīng)用選擇USB總線

電池供電設(shè)備(主要是便攜式多媒體播放器)USB的普及為USB電源管理帶來(lái)了一個(gè)新挑戰(zhàn)。特別是在設(shè)備利用USB接口進(jìn)行充電時(shí)尤其如此。電池供電的設(shè)備也必須遵從與標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)相同的規(guī)則。究竟它們能夠從上游連接點(diǎn)吸納多少電流用于充電，包括掛起狀態(tài)中的需求，取決于它們自己的報(bào)告。這對(duì)于沒(méi)電的設(shè)備來(lái)說(shuō)是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。通常，它們需要大電流來(lái)啟動(dòng)初始充電。

USB 2.0規(guī)范

雖然USB 1.1，USB 2.0，USB-OTG，WUSB和OTG都經(jīng)常采用，但這仍然為工程師以及終端用戶們帶來(lái)困惑。于1996年頒布的初始的USB1.0規(guī)范，所定義的低速率(LS)為1.5Mbps，而全速(FS)則為

12Mbps。1998年修訂的USB1.1主要是補(bǔ)充說(shuō)明和更新。后來(lái)又在2000年增加了高速USB，即USB2.0(480Mbps)。USB2.0全面超越了USB1.1，但全面向后兼容。2003年發(fā)布的USB OTG補(bǔ)充特別定義了便攜式和電池供電設(shè)備的連接。而2005年，又頒布了無(wú)線USB規(guī)范。

為了確保大量的終端用戶的USB體驗(yàn)，USB論壇(USB-IF)維持一個(gè)資質(zhì)授予許可程序。為了獲得資質(zhì)徽標(biāo)的使用權(quán)，設(shè)備廠商必須通過(guò)USB-IF的認(rèn)證，包括規(guī)范兼容性和互通性測(cè)試。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的USB設(shè)備有兩個(gè)徽標(biāo)：圖2a給出的是支持低速和全速的設(shè)備標(biāo)志;而圖2b則是用于支持最高數(shù)據(jù)率的高速設(shè)備標(biāo)志。

圖2：通過(guò)資質(zhì)認(rèn)證許可的USB標(biāo)志。

USB OTG是USB2.0的補(bǔ)充。該規(guī)范定義了一種新設(shè)備，這種設(shè)備擴(kuò)展了外設(shè)產(chǎn)品的功能，包括一些主機(jī)功能。便攜式設(shè)備定位于允許終端用戶在沒(méi)有可用的計(jì)算機(jī)時(shí)能夠共享數(shù)據(jù)(即，可以在支持照相功能的手機(jī)之間傳送照片，從照相機(jī)中直接打印照片等)。

和標(biāo)準(zhǔn)的USB一樣，OTG也是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)設(shè)備，也是以主機(jī)為中心，而并非對(duì)等網(wǎng)絡(luò)連接。當(dāng)連接到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)USB主機(jī)(PC)時(shí)，OTG產(chǎn)品必須作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的外設(shè)。OTG補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)主要是解決當(dāng)設(shè)備作為主機(jī)并同時(shí)提供功率時(shí)如何執(zhí)行任務(wù)的問(wèn)題。電源電流被限制到8mA。由于OTG設(shè)備無(wú)法通過(guò)加載驅(qū)動(dòng)程序的簡(jiǎn)單方法來(lái)識(shí)別未知設(shè)備，故需要設(shè)備提供商提供一個(gè)目標(biāo)外設(shè)列表來(lái)說(shuō)明所支持的設(shè)備。同理還需要一個(gè)信息顯示，用來(lái)通知終端用戶，指明插入了一個(gè)無(wú)法工作的非支持設(shè)備。最后，兩個(gè)新協(xié)議被定義：即主協(xié)議(HNP)(主機(jī)和設(shè)備間的動(dòng)態(tài)交換協(xié)議)和進(jìn)程請(qǐng)求協(xié)議(SRP)(由“主機(jī)”決定的總線電源的通/斷)。

OTG設(shè)備的資質(zhì)認(rèn)證也由USB-IF負(fù)責(zé)。圖2c為支持低速和全速的OTG設(shè)備認(rèn)證標(biāo)志;而圖2d為支持高速OTG連接的設(shè)備標(biāo)志。

WUSB是USB規(guī)范的最新擴(kuò)展。它定義了一個(gè)易用的無(wú)線接口，具有有線USB技術(shù)的高速率和安全性。合格的WUSB支持魯棒的高速無(wú)線連接，利用的是WiMedia MB-OFDM超寬帶無(wú)線平臺(tái)。采用專屬的低帶寬連接并支持鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等設(shè)備的WUSB設(shè)備已經(jīng)面市了一段時(shí)間了。不過(guò)這些連接與USB-IF開(kāi)發(fā)和促進(jìn)的WUSB規(guī)范是不一樣的。USB-IF對(duì)各種WUSB產(chǎn)品(圖2e)進(jìn)行認(rèn)證，確保終端用戶能夠識(shí)別這些認(rèn)證的產(chǎn)品，并確保認(rèn)證產(chǎn)品彼此間具有互操作性和兼容性。