USB集线器规范

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1、集线器规范集线器规范包括两大基本部分：集线器转发中继器(HubRepeater)和集线器控制器(HubController)。同时也描述了集线器的错误恢复，重启和挂起/唤醒操作。最后简述集线器请求行为和集线器描述子。集线器提供了USB设备和主机之间的电子接口。集线器支持的主要的USB功能有：连接行为电源管理设备连接和未连接检测总线错误检测和恢复高速和低速设备的支持。集线器由集线器转发中继器和集线器控制器组成。集线器转发中继器负责连接方面的工作。它也支持像总线错误检测和恢复，连接和未连接检测这样的异常处理。集线器控制器提供主机到集线器的通讯机制。集线器特定的状态和控制命令允许主机配置集线器

2、和监视与控制它的每个下行端口。集线器根据它们是在传输包、唤醒信号或者是在空闲状态而表现出不同的连接行为。一、包信号连接。包信号连接分为上行连接和下行连接两种。上行连接是面向主机的。当某个使能的下行端口检测到SOP时，就建立了仅到上行端口而不是任何其它下行端口的上行连接。下行连接是面向设备的。当集线器在上行端口上检测到SOP时就建立到所有使能下行端口的连接。未处在使能状态的端口不能向下行方向传送。集线器还有没有任何连接的空闲状态。在空闲态时集线器所有端口都处在接收模式，等待下一个包的开始。二、唤醒连接。挂起的集线器将上行端口接收到的唤醒信号送到所有使能的下行端口。当挂起的集线器检测到来使局

3、部挂起或使能下行端口的唤醒信号时，将反射唤醒信号到上行端口和包括自己在内的所有使能下行端口。唤醒信号不被反射到未使能的或挂起的下行端口。后面将有更详细的讨论。集线器是主机和设备之间建立连接的极为重要的USB部件。检测和防止任何连错误，尤其是能导致死锁的连接就显得非常重要。集线器必须在转发模式下处理连接错误。集线器必须也能检测和恢复发往集线器控制器的包。每个集线器都有一个帧计时器。它的时间来自集线器的本地时钟，并通过主机发来的SOF与主机同步。它提供被用来检测闲置(babbling)设备和防止集线器被上行集线器设为无效的时间参考。集线器必须跟踪主机帧周期并能在即使丢失两个连续SOF令牌的情

4、况下仍然保持同步。在重启或唤醒后，帧计时器未同步。只要接收到两个连续的SOF包，它就必须同步。EOF1和EOF2是由帧计时器产生的时刻。这些时刻用来确保设备和集线器不干扰来自主机的SOF包的正确传输。这些时刻仅当帧计时器与SOF同步时才有意义。图10-1给出了严格的EOP时刻。表10-1总结了主机和集线器EOF时刻。在EOF2时刻，任何有上行连接的端口将被置为无效。集线器通过在上行集线器EOF2之前发出EOP来防止被设为未使能。(如在EOF1时刻)。表10-1集线器和主机EOF时刻从SOF开始通常的描述说明位数EOF132帧结束点#1EOF210帧结束点#2EOF1范围EOF1范围图10

5、-1.EOF时间点USB主机控制器应该负责不要设备回应，如果该回应会导致设备在EOF2时刻发出包。这时主机应该发出异常终止序列来保证设备不作回应。而且，因为集线器将在到达EOF1时刻时结束上行方向的包，如果来自设备的响应(数据或握手信号)未定或者集线器到EOF1时刻的过程中，主机不应开始一个事务。内部接口(Internalport)连接着集线器转发中继器和集线器控制器。除了传送串行数据到集线器控制器或从集线器控制器接收串行数据外，内部端口还是一定唤醒信号的来源。图10-2给出了内部端口状态自动机。表10-2定义了内部端口的信号和事件。图11-2.内部端口状态变迁图表11-2内部端口信号/

6、事件定义信号/事件名称事件信号源描述EOI内部时间间隔结束Rx_Suspend接收器接收器在挂起状态Resume_Event集线器控制器集线器控制器中出现唤醒信号只要接收器不处在挂起状态，内部端口就处在不活动状态。当接收器进入挂起状态时，内部端口就进入挂起延迟状态。该状态有2ms的时间限制。挂起时延状态过期后就进入充分挂起状态，在充分挂起状态时，如果集线器控制器中产生唤醒条件，就进入产生唤醒(GenerateResume)状态。在该状态时，内部端口产生追加SOP_FD到集线器转发中继器。图10-3给出集线器下行端口的简化状态自动机。事件和信号在表10-3中定义。表11-3下行集线器端口信

7、号/事件定义信号/事件名称事件信号源描述Power_sorce_off依赖于实现端口电源关闭是由于电流过载或退出源电流（例如：外部电源撤走）Over_current集线器控制器集线器或端口上出现电流过载条件EOI内部时间间隔或序列结束SE0内部在端口上接收到SE0Disconnect_Detect内部在端口上检测到长SE0（参见11.5.2）LS集线器控制器低速设备接到该端口上SOF集线器控制器接收到SOF令牌J内部在端口上接收到‘