力科USB协议分析仪-云帆兴烨

自 1995 年推出 USB 以来，Teledyne LeCroy 已经开发了六代业界领先的 USB 协议验证系统。每一代 Teledyne LeCroy USB 分析仪系列都建立在以前的知识和专业知识之上。如今，Teledyne LeCroy 提供广泛的 USB 测试系统，具有前所未有的功能、准确性和用户友好性。产品发布后发现问题的巨大成本远远超过了对Teledyne LeCroy 事实上的标准 USB 分析工具的投资。它们的使用提高了 USB 半导体、设备和软件供应商的调试、测试和验证的速度和效率。分析器或总线"夹具"在通过允许开发人员验证是否符合 USB 规范，在避免代价高昂的互操作性问题方面也起着至关重要的作用。

随着数字媒体的日益普及，USB-IF于2007年底宣布USB 3.0，通过利用两个额外的高速差分对实现"超高速"传输模式，将USB 3.0定位为当前USB带宽的10倍。USB 3.0 规范于 2008 年末发布，商业产品于 2009 年末开始发货。Teledyne LeCroy 率先开发这种新技术的验证系统。Teledyne LeCroy 是唯一提供涵盖协议测试的发射机测试的完整系列 USB 3.0 测试解决方案的公司，其间每一步，Teledyne LeCroy 都帮助开发人员实现其超高速技术的性能、质量、可靠性和上市时间目标。

USB 技术概述：

USB 或通用串行总线是一种连接标准，它使计算机外围设备和消费类电子产品能够连接到计算机，而无需重新配置系统或打开计算机盒以安装接口卡。USB 1.0 规范于 1996 年 1 月推出。原始 USB 1.0 规范的数据传输速率为 12 Mbit/s 第一个广泛使用的 USB 版本是 1.1，于 1998 年 9 月发布。它为高速设备（如磁盘驱动器）提供了 12 Mbps 的数据速率，为低带宽设备（如操纵杆）提供了较低的 1.5 Mbps 速率。USB 2.0 规范于 2000 年 4 月发布，并于 2001 年底获得 USB-IF 批准，以开发更高的数据传输速率，结果该规范达到 480 Mbit/s

如今，USB 提供了快速、双向、低成本的串行接口，可轻松连接到 PC。USB 操作的一个标志是主机能够在设备连接时自动识别设备并安装相应的驱动程序。USB 具有与以前设备向后兼容和热"插电能力"等功能，已成为各种消费类和 PC 外围设备的实际标准接口。USB 标准允许多达 127 台设备连接到主机系统。USB 表示与 2.0 规范兼容的设备之间的低、全、高速连接。大多数全速设备包括低带宽鼠标、键盘、打印机和操纵手柄。随着消费类电子产品市场（包括媒体播放器、数码相机、外部存储和智能手机）的迅速发展，高速 USB 的使用已经爆炸式增长。

超高速 USB 是 5 GHz 频率运行的链路的指定器，与 USB 3.0 规范兼容。超高速 USB 为使用较大文件或需要更高带宽的应用提供高性能连接拓扑。超高速 USB 与 USB 2.0 向后兼容，为最终用户带来无缝过渡过程。超高速 USB 为数字成像和媒体设备供应商提供了一个极具吸引力的机会，让他们将设计迁移到高性能的 USB 3.0 接口。

NEC/Renesas 是第一家为 USB 3.0（2009 年 5 月 18 日）引入主机控制器的芯片供应商。第一个主板，USB 3.0端口从澳大利亚和千兆字节跟进在2009年底。2010 年上半年，随着供应商匆忙使用 USB 3.0 的 5Gbps 信令速度交付解决方案，数十台超高速设备开始发货。预计在 2010 年末大规模采用高带宽应用。

为什么选择 USB？

从 1995 年作为键盘和鼠标的低成本连接接口出现，USB 稳步扩展了在计算和消费类电子产品领域的存在，成为历史上最受欢迎的外围互连。USB 继续占据主导地位，原因如下：

·        成熟、成熟的技术

·        向后兼容且成本低

·        轻松的即插即用操作

·        数据传输速度适用于各种应用

USB 的普及证明了这一点，该技术的一些扩展已经推出，以尝试并利用其客户群/普及度。此扩展的一个示例是 USB 即用式 （OTG），该扩展得到 USB 实施者论坛 （USB-IF） 的支持和批准。OTG 旨在允许便携式计算设备（如手机和数码相机）作为主机或外围设备连接到其他 USB 设备，可为大量支持 USB 的设备提供更高的互操作性。

此外，现在还有数十个 USB 设备类别，可处理从医疗保健系统到异构视频应用等所有内容。大容量存储仍然是最受欢迎的 USB 应用之一，因为消费者已经接受了所有类型的数字媒体。T10 委员会现已完成 USB 附加 SCSI （UAS） 协议，该协议与传统的大容量存储协议（包括命令队列和流式 IO）进行了若干重大改进。特别令人感兴趣的是新的电池充电规范，它提供了一个标准机制，允许设备在连接到壁式充电器或快速充电主机控制器时，能够产生超出 USB 规格的电流。除了传统的数据交换应用外，电池充电规范还巩固了USB作为便携式电子产品市场首选接口的主导地位。

USB 架构

USB 最初是作为外围互连的主机引入的，目的是将大部分智能放在主机端。OTG 规范为设备添加了可选的对等功能，但迄今为止采用有限。因此，绝大多数 USB 设备通常分为两类：

·        主机

·        个人电脑、Mac 和笔记本电脑

·        外设

·        所有设计用于连接到主机的设备（示例）

主机控制器（加上软件）的作用是为所有应用软件提供 IO 系统的统一视图。特别是对于 USB IO 子系统，主机管理外围设备的动态连接和分离。它自动执行设备初始化的枚举阶段，包括与外围设备通信，以发现它应该加载的设备驱动程序（如果尚未加载）的标识。它还提供设备描述符信息，驱动程序可以使用启用设备上的特定功能。外围设备向主机系统添加功能，或者可能是独立的嵌入式操作。当作为 USB 设备运行时，外围设备的行为是遵循定义协议的从机。它们必须对从主机发送的请求做出反应。PC 软件在无需用户交互的情况下管理设备电源，从而将整体功耗降至最低，这在很大程度上是 PC 软件的作用。USB 3.0 规范重新定义了电源管理，以在硬件级别进行多种电源状态，旨在降低 IO 系统的功耗。