我的NPI项目之Android USB 系列(一) - 遥望和USB的相识

2024-02-21 03:28

本文主要是介绍我的NPI项目之Android USB 系列(一) - 遥望和USB的相识,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

和USB应该是老朋友了,从2011年接触Android开发开始,就天天和USB打交道了。那时候还有不

对称扁头的usb/方口的usb,直到如今使用广泛的防反插USB3.0 type-C。

但是,一直有一个不是很清楚的问题萦绕在心头,那就是。先有USB协议还是先有USB connector定义?

什么USB1.0,USB2.0,USB3.0 , USB PD, 等等。这些协议和接口又是一个什么样的关系?今天就来简单整理一下。但是重心会放在移动设备上广泛使用的USB2.0/USB OTG/ USB3.0,Type-B和Type-C。

认识USB设备,带USB插槽的Laptop,U盘,USB鼠标/键盘,USB移动硬盘,USB充电宝,USB Type-C。


USB 设备分类
通常USB设备分为主设备和从设备。通常,笔记本会充当主设备,而其它接在笔记本上的设备为从设备,也可以统一称为外设。


通信过程
以U盘为例

Powering on the Laptop: When you power on the laptop, the system boots up, and the operating system (such as Windows, macOS, or Linux) is loaded into the laptop's memory (RAM). The operating system takes control of the laptop's hardware and manages the execution of software applications.

Connecting the USB Interface Disk: You connect the USB interface disk (such as a USB flash drive or an external hard drive) to one of the available USB ports on the laptop. The USB port provides both power and data connectivity for the attached device.

Device Recognition(枚举的过程): The operating system detects the presence of the connected USB interface disk. It identifies the device and loads the appropriate device drivers if necessary. Device drivers are software components that enable the operating system to communicate with and control the connected device.

Mounting the Disk: Once the USB interface disk is recognized, the operating system "mounts" it(挂在文件系统), which means it makes the storage space on the disk accessible to the laptop's file system. The operating system assigns a drive letter or mount point to the disk, allowing you to access its contents.

File System Access: With the USB interface disk mounted, you can interact with its contents through the file manager or file explorer of the operating system. You can browse files, copy, move, delete, or perform other file operations on the disk, similar to how you would interact with files on the laptop's internal storage.

Data Transfer: You can transfer data between the laptop and the USB interface disk by simply dragging and dropping files or using copy-paste operations. The operating system manages the data transfer process, ensuring that the data is written to or read from the appropriate locations on the disk.

Safe Removal: To safely remove the USB interface disk, you should use the operating system's "eject" or "safely remove" feature. This ensures that all pending write operations are completed and the file system is properly unmounted from the disk. Following this procedure helps prevent data corruption or loss.

Disconnecting the Disk: After safely removing the USB interface disk, you can physically disconnect it from the laptop's USB port.
协议上 通信过程

In USB communication, the transfer process is typically initiated by the USB master device.(所有的通信都应该由主设备法起)。 The USB master device, also known as the host, is responsible for controlling the USB bus and managing communication with connected USB devices.

The USB master device takes the initiative to initiate various USB transactions such as data(数据) transfers, control commands(命令), and enumeration(枚举). It sends requests to the connected USB devices, instructing them to perform specific actions or transfer data.

On the other hand, USB slave devices, also called peripherals(通称为外设), respond to the commands and requests from the USB master device. They do not initiate communication actively but instead wait for commands or requests from the master device.

When you connect a USB interface disk (a slave device) to a laptop (the master device), the laptop's operating system, acting as the USB host, recognizes the presence of the USB device and initiates the communication. It sends commands and requests to the USB interface disk to perform actions such as reading or writing data.

The USB master device controls the entire transfer process, including the direction of data flow (from the host to the device or vice versa), the type of transfer (bulk, control, isochronous, or interrupt), and the timing and coordination of the transfer.
总而言之,USB主设备控制一切通信过程!


电气差异,作为主设备时候

  1. 4-Pin USB2.0
  2. 5-Pin USB2.0 OTG
  3. 9-Pin USB 3.0 USB3.0向后兼容USB2.0,另外支持一个SuperSeepd bus。


电气差异,作为从设备时候

               1. 4-Pin USB2.0
               2. 4-Pin USB2.0 OTG
               3. 9-Pin USB3.0

USB3.0 Type A 对应的引脚说明

USB3.0 Type-B的长下面的样子

USB3.0 Type-C,24Pin


发展时间


速度对比


总结

USB的协议发展很快,从USB协议1.0/2.0/3.0/4.0 ...对应的connector也是4pin/5pin/9pin/24pin的演化。

如果9pin的USB3.0 需要支持OTG,那么要将上图中的一路GND_DRAIN设备ID pin. 而我的使用case是设备作为USB3.0 prepherial 和USB2.0 host(支持OTG,并对外供电,5pin)

当我们使用USB3.0时候,不建议带OTG,因为USB2.0已经支持,3.0追求的是更快/更大电流!

万能的WWW,什么知识都有,就看你是否愿意花时间了。Serial port, RS232 and RS485 software. Data logging and monitoring software for COM, RS232, USB and TCP ports, OPC and DDE interfaces

这篇关于我的NPI项目之Android USB 系列(一) - 遥望和USB的相识的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/730427

相关文章

SpringBoot项目中Maven剔除无用Jar引用的最佳实践

《SpringBoot项目中Maven剔除无用Jar引用的最佳实践》在SpringBoot项目开发中,Maven是最常用的构建工具之一,通过Maven,我们可以轻松地管理项目所需的依赖,而,... 目录1、引言2、Maven 依赖管理的基础概念2.1 什么是 Maven 依赖2.2 Maven 的依赖传递机

Vue项目中Element UI组件未注册的问题原因及解决方法

《Vue项目中ElementUI组件未注册的问题原因及解决方法》在Vue项目中使用ElementUI组件库时,开发者可能会遇到一些常见问题,例如组件未正确注册导致的警告或错误,本文将详细探讨这些问题... 目录引言一、问题背景1.1 错误信息分析1.2 问题原因二、解决方法2.1 全局引入 Element

Python 中 requests 与 aiohttp 在实际项目中的选择策略详解

《Python中requests与aiohttp在实际项目中的选择策略详解》本文主要介绍了Python爬虫开发中常用的两个库requests和aiohttp的使用方法及其区别,通过实际项目案... 目录一、requests 库二、aiohttp 库三、requests 和 aiohttp 的比较四、requ

SpringBoot项目启动后自动加载系统配置的多种实现方式

《SpringBoot项目启动后自动加载系统配置的多种实现方式》:本文主要介绍SpringBoot项目启动后自动加载系统配置的多种实现方式,并通过代码示例讲解的非常详细,对大家的学习或工作有一定的... 目录1. 使用 CommandLineRunner实现方式:2. 使用 ApplicationRunne

使用IntelliJ IDEA创建简单的Java Web项目完整步骤

《使用IntelliJIDEA创建简单的JavaWeb项目完整步骤》:本文主要介绍如何使用IntelliJIDEA创建一个简单的JavaWeb项目,实现登录、注册和查看用户列表功能,使用Se... 目录前置准备项目功能实现步骤1. 创建项目2. 配置 Tomcat3. 项目文件结构4. 创建数据库和表5.

Python项目打包部署到服务器的实现

《Python项目打包部署到服务器的实现》本文主要介绍了PyCharm和Ubuntu服务器部署Python项目,包括打包、上传、安装和设置自启动服务的步骤,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一下... 目录一、准备工作二、项目打包三、部署到服务器四、设置服务自启动一、准备工作开发环境:本文以PyChar

多模块的springboot项目发布指定模块的脚本方式

《多模块的springboot项目发布指定模块的脚本方式》该文章主要介绍了如何在多模块的SpringBoot项目中发布指定模块的脚本,作者原先的脚本会清理并编译所有模块,导致发布时间过长,通过简化脚本... 目录多模块的springboot项目发布指定模块的脚本1、不计成本地全部发布2、指定模块发布总结多模

SpringBoot项目删除Bean或者不加载Bean的问题解决

《SpringBoot项目删除Bean或者不加载Bean的问题解决》文章介绍了在SpringBoot项目中如何使用@ComponentScan注解和自定义过滤器实现不加载某些Bean的方法,本文通过实... 使用@ComponentScan注解中的@ComponentScan.Filter标记不加载。@C

javafx 如何将项目打包为 Windows 的可执行文件exe

《javafx如何将项目打包为Windows的可执行文件exe》文章介绍了三种将JavaFX项目打包为.exe文件的方法:方法1使用jpackage(适用于JDK14及以上版本),方法2使用La... 目录方法 1:使用 jpackage(适用于 JDK 14 及更高版本)方法 2:使用 Launch4j(

Docker集成CI/CD的项目实践

《Docker集成CI/CD的项目实践》本文主要介绍了Docker集成CI/CD的项目实践,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学... 目录一、引言1.1 什么是 CI/CD?1.2 docker 在 CI/CD 中的作用二、Docke