如何为具体应用选择USB总线

USB集线器

可以将集线器视为一个分配器和转发器的结合。集线器提供USB设备和主机之间的电接口，并直接负责支持USB用户友好方面的许多属性。它提供比主机能够提供的更多的连接点，并将来自上游端口的业务流重播到下游的端口上。集线器检测下游端口的连接和断开，并上报主机。集线器必须能够支持下游端口所连接的USB外设的各种不同速率，并检测和恢复连接中的总线故障。此外，集线器还管理为下游端口提供的电源，并将与此相关的任何问题报告给主机。该规范定义了两种不同的用于集线器的电源类型，即总线和自供电。

总线供电方式从上游端口吸取功率。它只能从供电的上游端口吸取100mA的电流，而最终的配置后的电流可达到500mA。满配置功率在集线器、任一个不可拆卸的功能块或外部端口之间进行分配。它必须为每个下游端口提供100mA。这就限定了总线供电集线器上的下游端口的数量不超过4个。因为每个端口需要100mA，因此四个下游端口需要400mA。因为第五个下游端口也需要100mA，因而为集线器自身留下的电流为0mA。一个总线供电的集线器可以有4个外置下游端口，一个或多于一个的非外置下游端口——假定集线器和所有连接到非外置端口的所有功能块消耗的总电流少于100mA。

自供电的集线器从本地电源(即墙体电源)提取功率。一个自供电的集线器将从其上游端口吸取高达100mA的电流，在集线器的其余部分的电源关断时，允许接口为功能块供电。一个自供电的集线器需要为每个下游端口提供500mA。规范没有限制一个自供电的集线器所能连接的下游端口数量，但出于供电的考虑通常限制到7个或更少一点。一个7端口的集线器必须能够为功能块提供大于3.5A(500mA/每端口)的电流。

USB外设

今天的USB外设包括鼠标，存储器棒，外驱，便携式音频播放器和数码相机。根据规范，一个外设是一个能够执行某项特定功能的逻辑或物理实体。最低级别的外设指的是一个单独的硬件部件(即闪存)。而高级别的外设指的是一系列执行特定功能的硬件部件(即：键盘，生物指纹识别阅读器和显示设备)。

外设支持四种类型的数据发送。控制发送器为主机提供有关所连接的设备的类型和功能。其余的三个(中断，整块(bulk)，或同步)也都包含控制发送，不过只是专用于数据发送控制应用。中断发送在外设需要主机对其进行周期性的轮询以检查是否有数据需要发送时使用。当数据的完整性的重要性高于数据的延迟时，整块发送在主机系统和外设(打印机，存储设备等)之间传递数据。这包括错误校验，以及发现错误后的重发。当数据流的实时性高于其精度(即网络摄影，讲话和麦克风)的情况下，同步发送实时转移数据。

规范中规定了两种供电类型：总线供电和自供电。基于总线供电又被分为低功率和高功率两种。这两种都从上游连接点获取电源。对于低功率，基于总线供电的设备恒定地吸纳100mA电流，而对于高功率设备，在配置之前可以吸纳100mA电流，而在工作期间可以吸纳最高达500mA的电流。对于自供电设备，当从上游连接点提取电流时，具体的限制与自供电的集线器一样。它们可以吸纳100mA的电流使USB接口能够工作，而其余的功能将会断电。所有其他的功率将由外部电源提供。此外，所有外设必须支持低功耗挂起状态，此时所吸纳的电流小于500uA，该功率足以使计算机能够唤醒挂起的设备。

电池供电设备(主要是便携式多媒体播放器)USB的普及为USB电源管理带来了一个新挑战。特别是在设备利用USB接口进行充电时尤其如此。电池供电的设备也必须遵从与标准外设相同的规则。究竟它们能够从上游连接点吸纳多少电流用于充电，包括挂起状态中的需求，取决于它们自己的报告。这对于没电的设备来说是一个极大的挑战。通常，它们需要大电流来启动初始充电。