USB Host & USB PHY 架构

USB 通信栈的分层结构

Host 端 (PC / SoC) Device 端 (外设) 应用程序 文件传输 / HID / ... 设备应用 U盘 / 键盘 / 摄像头 USB Class 驱动 MSC / HID / CDC / UVC 设备 Class 实现 Function Driver USB Host 协议栈 枚举 / 管道 / 传输调度 核心 USB Device 协议栈 端点 / 描述符 / 请求处理 核心 Host Controller EHCI / xHCI / OHCI 硬件控制器 Device Controller UDC / DWC2 / DWC3 硬件控制器 USB PHY 物理层收发器 Host 侧 USB PHY 物理层收发器 Device 侧 USB 线缆 D+ / D- / VBUS / GND 物理连接 数字信号 差分信号 差分信号 Legend Frontend Backend Cloud Security Database External

USB Host (主设备)

  • • 发起所有 USB 事务传输
  • • 负责设备枚举和配置
  • • 管理传输调度和带宽分配

USB PHY (物理层)

  • • 数字信号 ↔ 差分信号转换
  • • NRZI 编解码、位填充
  • • 速度检测 (FS/HS/SS)
  • • VBUS 检测与上/下拉电阻控制

关键区别

  • • Host Controller: 主动发起事务 (IN/OUT/SETUP)
  • • Device Controller: 被动响应事务
  • • PHY 是纯硬件层，协议无关，只负责电信号转换

Architecture diagram • Built with Archify • Press T for theme and E for export