USB
USB简述
众所周知，USB分为Host(主机)和Device(设备)两种模式，像普通的PC通常工作在主机端，U盘、鼠标等设备则工作在设备端。在移动设备上则有OTG(On The Go)，可以根据需要选择作为主机端或者设备端。
USB: Universal Serial Bus
USB版本
USB 1.0
USB 1.0至USB 2.0具有一对差分线对(半双工 D+, D-)
最大速度1.5Mbit/s，标准名称为Low-Speed(LS)，常用控制器ohci
常见于：鼠标/键盘/串口转换器/低速单片机
USB 1.1
最大速度12Mbit/s，标准名称为Full-Speed(FS)，常用控制器ohci
常见于：鼠标/键盘/串口转换器/低速单片机
USB 2.0
最大速度480Mbit/s，标准名称为High-Speed(HS)，常用控制器ehci
这个版本是最为常见的USB版本
USB 3.0
最大速度5Gbit/s，标准名称为Super-Speed(SS)，常用控制器xhci
常见于：高速U盘/移动硬盘/手机等
注：从这个版本开始，USB 2及以前的差分信号线和USB 3的差分信号线分开，在物理上为两个USB控制器，D+和D-用于向下兼容USB 2及以前的版本，另外两对差分信号线则专门用于传输USB 3
USB 3.1
最大速度10Gbit/s，标准名称为Super-Speed+(SS+)，常用控制器xhci
分为Gen 2x1、Gen 1x2两种
USB 3.2
最大速度40Gbit/s
基于雷电3(Thunderbolt 3)协议
USB 4.0
附注：USB 3 Gen 1x1、Gen 1x2
具有两对差分线对 (全双工 SSTX+, SSTX-, SSRX+, SSRX-)
Gen 1x1 速度为5Gbit
Gen 1x2 速度为10Gbit
附注：USB 3 Gen 2x1、Gen 2x2
具有四对差分线对 (全双工 SSTX1+, SSTX1-, SSRX1+, SSRX1-, SSTX2+, SSTX2-, SSRX2+, SSRX2-)
Gen 2x1 速度为10Gbit
Gen 2x2 速度为20Gbit
不同于Gen 1x1、Gen 1x2，这个版本只支持USB Type-C(引脚数量较多)
常见的USB接口
USB Type-A
这个接口常见于大部分PC和设备，分为公口和母口。标准实现的Type-A同时只支持主机端(母口)或者设备端(公口)。
USB 1.0/1.1/2.0 引脚定义
| 引脚 | 功能 |
|---|---|
| VBUS | 电源正(红) |
| D- | USB差分数据负(白) |
| D+ | USB差分数据正(绿) |
| GND | 电源地(黑) |
USB 3.0/3.1 额外引脚定义
| 引脚 | 功能 |
|---|---|
| SSTX+ | USB 3 差分发送正 |
| SSTX− | USB 3 差分发送负 |
| GND | 信号地 |
| SSRX+ | USB 3 差分接收正 |
| SSRX− | USB 3 差分接收负 |
USB Micro-B
可以在较旧的可移动电子设备找到，支持OTG（通过ID脚）
引脚定义
| 引脚 | 功能 |
|---|---|
| VBUS | 电源正 |
| D- | USB差分数据负 |
| D+ | USB差分数据正 |
| ID | 模式检测 |
| GND | 电源地 |
USB Type-C
引脚定义
| 功能A | 引脚A | 引脚B | 功能B |
|---|---|---|---|
| 接地 | GND | GND | 接地 |
| USB 3 差分1发送正 | SSTX1+ | SSRX1+ | USB 3 差分1接收正 |
| USB 3 差分1发送负 | SSTX1- | SSRX1- | USB 3 差分1接收负 |
| 电源正 | VBUS | VBUS | 电源正 |
| 配置通道1 | CC1 | SBU2 | 边带使用2 |
| USB差分数据正 | D+ | D- | USB差分数据负 |
| USB差分数据负 | D- | D+ | USB差分数据正 |
| 边带使用1 | SBU1 | CC2 | 配置通道2 |
| 电源正 | VBUS | VBUS | 电源正 |
| USB 3 差分2接收负 | SSRX2- | SSTX2- | USB 3 差分2发送负 |
| USB 3 差分2接收正 | SSRX2+ | SSTX2+ | USB 3 差分2发送正 |
| 接地 | GND | GND | 接地 |
其它可参考资料
https://en.wikipedia.org/wiki/USB
https://en.wikipedia.org/wiki/USB-C