usb的總線結(jié)構(gòu)是采用階梯式星形（tiered star）的拓撲（topology）結(jié)構(gòu)，如圖1和圖2所示。每一個星形的中心是集線器，而每一個設(shè)備可以通過集線器上的接口來加以連接。從圖中可以看到usb的設(shè)各包含了兩種類型：usb集線器與usb設(shè)各。位于最頂端的就是host（主機端）。從host的聯(lián)機往下連接至hub（集線器），再由集線器按階梯式以一層或一階的方式往下擴展出去，連接在下一層的設(shè)各或另一個集線器上。事實上，集線器也可視為一種設(shè)各。而其中最大層數(shù)為6層（包括計算機內(nèi)部的根集線器）。每一個星形的外接點的數(shù)目可加以變化，一般集線器具有2、4或7個接口。

　　圖1 usb總線的階梯式星形結(jié)構(gòu)

　　圖2 usb總線的拓撲結(jié)構(gòu)

　　在此的主機端通常是指pc主機。當然，主機端因具有根集線器，因此也含有集線器的功能。而集線器是在usb規(guī)范中特別定義出來的外圍設(shè)備，除了擴增系統(tǒng)的連接點外，還負責中繼（repeat）上端／下端的信號以及控制各個下端端口的電源管理。至于另一個設(shè)備，即是用戶常見的外圍設(shè)各。但在usb規(guī)范書中，稱這種設(shè)各為“功能”（functions），意味著此系統(tǒng)提供了某些“能力”，例如具有鍵盤或鼠標等功能。當然不同的外圍設(shè)各可以具有不同的功能。但基于使用上的習慣，用戶在本書中都以設(shè)各稱之。通過這種階梯式星形的連接方式，最多可同時連接到127個設(shè)備。

　　此外，當usb 2．0與1．1的設(shè)各與集線器在一起使用時，如何才能呈現(xiàn)出最佳的usb 2．0高速帶寬的特性？如圖3所示，當usb 2．0與1．1規(guī)范的設(shè)各混合使用時，整個總線上交雜著高速／全速的設(shè)各與集線器。而如圖4所示，惟有在usb 2．0集線器與usb 2．0設(shè)各的連接下，才具備高速總線帶寬的特性。

　　圖3 usb 1．1、usb 2．0設(shè)備與集線器－起工作的拓仆結(jié)構(gòu)

　　圖4 具備usb 2．0高速總線特性連接示意圖

　　但用戶可以試想一下，當pc主機開機前，已有一些外圍設(shè)各連接上usb總線，那么pc是如何對所有連接至主機端的外圍設(shè)各加以區(qū)分并尋址呢？

　　首先，pc一接上電源時，所有連接上usb的設(shè)各與集線器都會預設(shè)為地址0。此時，所有的下端端口的連接器都處于禁用且為失效的狀態(tài)。然后，pc主機就會向整個usb總線查詢。若發(fā)現(xiàn)第1個設(shè)各，比方說是鼠標，就將地址1分配給鼠標。然后再往下尋找第2個地址，且目前仍為0的設(shè)各或集線器。若發(fā)現(xiàn)是集線器，就將地址2分配給此集線器，并激活其所擴充的第1個下端端口的連接器。而后再沿此連接器一直往下尋找第3個地址，且仍為0的設(shè)各或集線器。這樣重復地尋找與分配地址，直到所有的外圍設(shè)各都賦予了新的地址，或已達到127個外圍設(shè)各的極限為止。

　　這種過程類似于將各個設(shè)備分別加以列舉的程序，稱之為設(shè)各列舉。當然，主機在配置新地址的同時，pc主機還要為每個新設(shè)各或集線器加載其所使用的驅(qū)動程序。

　　若在此時一個新的設(shè)各被接上，pc主機就會預設(shè)此設(shè)各為地址0，且pc就會確認并加載其相對應(yīng)的驅(qū)動程序，并分配一個尚未使用到的新地址給它。而一旦某個設(shè)備突然被拔離后，pc可經(jīng)過d＋或d-差動信號線的電壓變化來檢測此設(shè)各被移除掉，然后就將其地址收回，并列人可使用的地址數(shù)值中。

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