USB PHY,全称为Universal Serial Bus Physical Layer,即通用串行总线物理层,也称 USB 感应器。作为 USB 技术的一部分,它主要是完成 USB 信号在物理层面上的处理和转换,将上层的逻辑数据信息转换为物理信号,并将物理信号传送到对应接收端口。
USB PHY是USB控制器中的一个非常关键的芯片,主要用于控制USB接口的信号的电气特性,包括信号的增强、数据编码、解码、协议转换、波特率控制等
USB PHY起着将高层逻辑信号转化为符合USB电学特性的物理信号的作用,因此它的作用是非常关键的。主要包括以下几个方面:
1、对原始的数字信号进行编码,使其适合在USB电气环境(包括线缆、插座、连接器)下进行传输。
2、为 USB 设备提供电力和其他必要的管理特性,如遵循USB规范进行自动寻址等。
3、在传输过程中,控制和调整传输速率,以便与 USB 主控制器或其他设备保持同步。
USB PHY的工作原理非常简单,主要分为两个过程:
第一步:编码。数据在传送之前,需要将完整的数据包括控制信息、同步信息、数据信息等进行编码,变成能够在USB环境下传送的信号,并通过逆变器和线路驱动器输出到传输线上。
第二步:解码。接收端从传输线上获取信号后,进行解码,根据解码后的数据重建原始的数字信号,然后将其传递给上层应用程序。
目前,USB PHY可以分为两类:
1、高速USB PHY。支持 USB 2.0 规范,理论最高传输速率为480Mbps,适用于高速USB设备。
2、超速USB PHY。支持 USB 3.x 规范,理论最高传输速率达到了5Gbps,适用于超高速USB设备。