Day16_通信总线
硬件接口规范
特性维度 XHCI (eXtensible Host Controller Interface) EHCI (Enhanced Host Controller Interface) OHCI (Open Host Controller Interface) / UHCI (Universal Host Controller Interface) 支持协议 USB 3.x, 2.0, 1.x (全系列统一支持) 仅USB 2.0 仅USB 1.x 架构特点 无Companion控制器,统一架构;引入命令环、事件环和传输请求块(TRB) 机制 需Companion控制器(OHCI/UHCI)处理全/低速设备 架构相对简单 性能与效率 高效能效管理(空闲时功耗更低);减少主机内存访问;支持NCQ等高级功能 性能优于USB1.1但低于XHCI 性能较低 虚拟化支持 硬件辅助虚拟化,更适合SR-IOV等直通技术 虚拟化支持较差 虚拟化支持较差 扩展性 面向未来设计,支持更高带宽和新技术(如USB4) 扩展性有限 扩展性有限 EHCI
增强型主机控制器接口(Enhanced Host Controller Interface)
USB 1.1则是OHCI和UHCI。EHCI为了兼容USB 1.1,就将OHCI或UHCI之一集成进自己的规范里
这样我们在设备管理器中就一般能同时看到两种USB主机控制器存在,这种方式名叫Companion(伙伴)模式。
XHCI
可扩展的主机控制器接口(eXtensible Host Controller Interface)
主要是面向USB 3.0的,同时它也支持USB 2.0及以下的设备
是英特尔公司开发的一个USB主机控制器接口。
XHCI 不再和以前的主机控制器规范兼容,一个规范支持所有的USB协议
具有通用性 易扩展 高性能 省电
PCIE
周边设备高速互联(Peripheral Component Interconnect Express)
金手指 高速端到端传输(达5GT/S = 500M byte/s)
速度: gen1代(2.5GT/S) ,gen2代(5GT/s = 5000/10 M byte/s)
4根主线: 发送(Tx+ Tx- )和接收(Rx+ Rx-) 两对差分线每通道
PCIE0_RX0_P 接收端 正极差分信号
PCIE0_RX0_N 接收端 负极差分信号
协议: 串行,全双工,端到端
其他
USB OTG
USB OTG(USB On-The-Go)是USB技术的一项扩展功能,它让手机、平板等移动设备也能临时“变身”为USB主机,直接连接和管理其他USB设备。
核心原理与工作方式
USB OTG的核心是动态角色切换。传统的USB连接中,主机(如电脑)和从设备(如U盘)角色是固定的。OTG则通过ID引脚电平和通信协议来判定和动态交换主从角色:
当OTG设备检测到ID引脚接地(如连接mini-A插头)时,它默认作为A设备(主机)。
当检测到ID引脚浮空(如连接mini-B插头)时,它则作为B设备(外设)。 连接后,两者角色还能通过主机协商协议(HNP) 动态交换。
例如,手机连接打印机时,手机是主机;但当它连接电脑时,又能切换为从设备模式进行文件传输。
OTG还包含会话请求协议(SRP),允许B设备请求A设备启动会话或结束会话以节省功耗,这对电池供电设备很重要