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
图 1:Windows 10 桌面系统的新 USB 方案示例
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:
- 功能控制器
- 主机控制器
- 双角色 OTG 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 |
相关资源
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