当咱们把USB1.0的鼠标、键盘刺进USB 2.0的端口时，体系宽恕地接收了它们。那么，USB控制电路是经过什么样的办法来完成两种不同版别彼此兼容的呢?
USB从1994年开端提出以来，到现在为止共有三个版别：USB 1.0、USB 1.1和USB 2.0。USB 1.0只要低速（low speed，1.5Mbps）一种传输形式，USB 1.1增加了全速（full speed，12Mbps）形式，USB 2.0又增加了高速（high speed，480Mbps）形式。
图1 USB端口与高速USB端口的标志
为了使USB1.0的设备（鼠标和键盘）在USB 2.0下面仍可以作业，首先要做的作业，便是让2.0端口的物理形状与1.0坚持完全一致（图2）。所以，仅从外观上来看，咱们是别离不出USB端口的版别。当咱们把U盘或移动硬盘刺进到主机的USB接口时，往往并不知道移动设备的作业形式，也不知道数据传输率是终究1.5Mbps、12Mbps，仍是480Mbps。
图2 两种USB版别具有相同的连接器
（还有一种mini-B型，比B型的尺度更小一些）
那么，USB 2.0端口怎样坚持与USB 1.0、USB 1.1设备之间彼此兼容呢？2.0控制器又是怎样判别出设备是1.0仍是2.0的呢？这便是本文即将处理的问题。
一、主机怎么辨认USB设备类型？
当USB设备插上主机时，主机就经过一系列的动作来对设备进行枚举装备，其间包含如下一些状况：
（1）接入态（Attached）：设备接入主机后，主机经过检测信号线上的电平改变来发现设备的接入；
（2）供电态（Powered）：便是给设备供电，分为设备接入时的默许供电值，装备阶段后的供电值（按数据中要求的最大值，可经过编程设置）；
（3）缺省态（Default）：USB在被装备之前，经过缺省地址0与主机进行通讯；
（4）地址态（Address）：经过了装备，USB设备被复位后，就可以按主机分配给它的仅有地址来与主机通讯，这种状况便是地址态；
（5）装备态（Configured）：主机宣布规范的USB恳求指令来获取设备的各种信息，并依据这些信息对控制器进行设置。
（6）挂起态（Suspended）：总线供电设备在3ms内没有总线操作，即USB总线处于闲暇状况的话，该设备就要主动进入挂起状况，在进入挂起状况后，总的电流功耗不超越280UA。
USB设备的EEPROM芯片中存储有设备描述符、装备描述符、字符描述符、接口描述符和端点描述符，其间的接口描述符会告知主机该接口的类型。在装备态，主机获取USB设备信息，Windows的设备管理器将描述符内的信息与PC内部INF文档进行比较，从中找出最佳匹配，然后指定一个设备驱动程序，这样应用程序就可以拜访该设备了（图3）。
图3 Windows的“设备管理器”中可以看到枚举成功的设备
二、坚持兼容性的办法
为了坚持向下兼容，需从软硬件两个方面去考虑。软件方面的问题这儿不准备评论，我关怀的仅仅硬件方面。
（1）带宽分配与速率转化
尽管USB 2.0界说了1.5Mbps、12Mbps和480Mbps三种传输速率，但任何一个设备的实践传输速率只能到达设备本身所答应的最高值。关于连接到2.0端口的低速设备，主控端需求下降速率，以确保通讯的成功。USB2.0控制器中有一个称为“Transaction Translator”的电路，便是担任进行传输速率转化的。
（2）电平设置与电流分配
咱们知道，USB连接线中有四条导线，其间的两条用于传送数据，别的两条则别离用来传送电力与接地。这些具有专门用处的导线都有特别的称号：VBUS（电源）、Ground（接地）、D+与D-（信号线）。其间D+与D-是传送USB数据的差分信号线。
图4 由一对双绞线组成差模信号传输线路
在全速与低速传输时，这对信号线的差分电压为+/-3V。 而在高速传输时，这对信号线的差分电压为+/-400mV。高速传输形式选用较低的电位有助于削减信号传送的耗电量以及下降电磁搅扰（EMI）。
当设备刚刺进时，仅答应它吸入100mA的电流，只要当承认设备为USB 2.0时，才答应它吸入最高500mA的电流。
三、 怎么承认USB设备作业在1.0，1.1，仍是2.0形式？
尽管今日的电脑供给两个以上的USB端口，但有些只能用于USB1.0和USB 1.1的数据传输，并不能支撑USB 2.0的数据传输。别的，从设备管理器中咱们还可以看到，USB控制器保留了10％的带宽，所以USB的带宽只能到达理论带宽的90％。当咱们把一个移动硬盘刺进电脑时，体系并没有告知咱们它的实践速率，Windows的设备管理器中也没有显现它的作业形式。这便是说，即使刺进的设备可以作业，可是它是否到达了咱们所希望数据传输速度，尚无法承认。从这个意义上讲，弄清楚它的作业形式是有实践意义的。
怎么得知设备的实践作业形式呢？看来只要借助于第三方测验软件了。下面以Travel star 40GB移动硬盘为例，运用两款软件测验其数据传输率。
HD Tach是一款专用的硬盘速度测验软件，测出的数据为：最大值23.8MB/s，最小值：13.8MB/s；平均值：20.0MB/s（图5）。
图5 HD Tach 2.70的丈量成果
SiSoft Sandra Pro 2005 是一款体系信息测验软件，该软件的“文件体系测验”项可以测验硬盘（包含移动硬盘）的传输速率，测出的数据传输率为24MB/s（图6）。
图6 SiSoft Sandra Pro 2005 的丈量成果
尽管两款软件测验成果不尽相同，却说明晰同一个现实：移动硬盘的确作业在USB 2.0形式下，因为这些数据都超越了USB 1.1规范的最大理论值12MB/s。
四、USB 2.0 为何≠ 480Mbps
由上面这些测验数据，咱们现已看到，USB2.0的设备，也未必就意味着它们便是以480Mbps的数据传输率进行数据交换。这是因为：
（1）传输线路的影响
因为USB 2.0 High-speed接口的传输速率是USB 1.1的40倍，二者的数据延伸线有显着不同。仔细观察USB 2.0 High-speed延伸线缆，一般可看到“USB Revision 2.0”或“High-speed USB”的标示。假如运用不符合规范的或许残次的延伸线，可能会导致传输率下降或读写过错。
（2）设备功能的约束
就现在来说，突发传输率可以到达480Mbps的设备还不多见。硬盘的数据传输率最高，也没有到达这个数值。与硬盘比较，闪存的读写速度更慢一些，至少现在还达不到480Mps这么高的速度。
