通用串行总线 (USB)

本文档提供 USB 组件设计和开发建议。 本文档的目标是使生态系统合作伙伴能够生成具有优化的 USB 功能的设备。

Windows 10 中的 USB 功能

Windows 10支持:

  • 双角色控制器,可以用作 USB 主机或 USB 设备。 例如,手机可以作为 USB 设备连接到 PC,也可以作为 USB 主机连接到其他 USB 外设。

  • USB 类型 C,可翻转、可逆 USB 连接器的大小与 USB micro-B 连接器大致相同。 此外,USB 类型 C 还支持以下功能:

    • USB 3.1 第二代 (10Gb/s)
    • 功率输出,使设备和系统能够提供和消耗高达 20V、5A 的电源。
    • 备用模式,使非 USB 协议(如 DisplayPort、Thunderbolt 或 MHL)能够使用 USB 类型 C 连接器。
    • 标牌错误消息
  • USB 2.0、3.0 和现在的 USB 3.1,使 OEM 可以轻松地在各种控制器和外设中进行选择。

  • 通用驱动程序可以针对在所有 Windows 10 设备(从物联网 IOT 设备到服务器)上运行的 USB 外设进行构建。

建议合作伙伴使用 Hardware Lab Kit 测试这些功能,并访问 USB 核心团队博客了解有关功能和 HLK 测试的更新信息,包括以下与 Windows 10 相关的帖子:

Windows 10 设备的 USB 方案

Windows 10 使硬件供应商能够创新并构建出色的双角色和 USB 类型 C 系统。 下面演示了几个 Windows 10 中的 USB 功能支持的方案示例:

  • 将专有扩展连接连接器替换为行业标准 USB 类型 C 连接器

  • 通过 USB 类型 C 电流和/或功率输出加快充电速度

  • 允许外部 USB 外设为系统充电

  • 使用备用模式通过 USB 类型 C 输出视频/音频

  • 连接 USB 外设到 Windows 移动设备

  • 编写可与自定义 USB 外设交互的通用应用程序

example of new usb scenarios for a windows 10 desktop system

图 1:Windows 10 桌面系统的新 USB 方案示例

example of new usb scenarios for a windows 10 mobile device

图 2:Windows 10 移动设备的新 USB 方案示例

Windows 10 的 USB 指南

  • 通常,USB 应“只”以最少的用户交互工作。
  • 预期硬件/固件会进行与双角色、功率输出和备用模式功能一同引入的初始策略决策。
  • Windows 将进行策略调整以改善用户体验,并帮助用户在出现问题时排查问题。
  • 合作伙伴应确保其 USB 硬件(例如系统、集线器、电缆或附件)可以与即将上市或已经上市的其他 USB 硬件进行互操作。 我们鼓励参与 USB-IF 托管的互操作性和合规性事件。
  • 我们建议支持 DisplayPort 备用模式,以通过 USB 类型 C 输出视频/音频。
  • 对于带具有不同 USB 功能的多个 USB 端口的系统,我们建议向客户明确哪些端口具有哪些功能。 例如,可以在 USB 端口旁印记图标来显示该端口支持备用模式和功率输出。
  • 合作伙伴应遵循最新的 ACPI 规范,了解如何正确描述其 USB 端口,例如 _UPC 和 _PLD 方法。

USB 最低硬件要求

对于运行 Windows 10 的所有设备和计算机来说,USB 是可选的。 Windows 10 支持以下 USB 控制器:

有关 Windows 10 设备的完整硬件要求集,请参阅最低硬件要求

USB 的 Windows 硬件兼容性计划规范

Windows 硬件兼容性计划利用 Windows Hardware Lab Kit (HLK) 中的测试,OEM 可以使用这些测试来帮助在诊断开发过程的早期诊断问题,确保驱动程序与 Windows 兼容,并选择性地认证设备或系统。 HLK 中的测试可以在任何 Windows 10 版本上验证双重角色和功能模式。

System.Fundamentals.SystemUSB.SystemExposesUSBPort Windows 硬件兼容性计划要求列出了推荐、支持或不支持的 USB 控制器类型。

从 Windows 8.1 起的 USB 的经维护指南

从 Windows 8.1 起的这些指南针对 Windows 10 进行了维护。

硬件

为了提高电源效率和性能,建议 USB 主机控制器至少与集成到 SoC 或芯片组的 XHCI 控制器 USB 3.0 兼容。 操作系统支持标准 EHCI 和 XHCI 1.0 控制器,包括调试寄存器。 如果主机控制器与已发布的标准规范不完全兼容,则必须记录偏差,并根据具体情况确定对主机控制器的支持。 此外,调试功能对于 XHCI 主机控制器非常重要。

USB 主机控制器接口 注解
XHCI 1.0+Errata 或更高版本(包括调试功能) 从 2012 年 6 月开始,根据 Windows HLK 要求
EHCI 支持
OHCI/OHCI 伴侣控制器 不支持

博客

USB 核心团队博客

Windows 硬件认证博客

视频

扩展连接

启用新的 USB 连接方案

为 USB 附件构建新应用

构建出色的 USB 3.0 设备

与 Windows 设备体验集成

使用 Windows To Go 从外部 USB 驱动器运行 Windows

Windows 10:USB 的新增功能

通用串行总线 (USB) 驱动程序

在 Visual Studio 中设置 USB 3.0 连接

手动设置 USB 3.0 连接

USB 参考