USB是怎么样检测的到的

USB（通用串行总线）是一种可以用来连接电脑和其他设备的技术，比如键盘、鼠标、打印机、数码相机等，可谓是计算机中的重要组成部分。那么，它又是怎么被电脑检测到并实现通讯的呢？下面将从几个方面进行详述。

1、USB设备的识别与接口管理

当USB设备接入到电脑上时，被检测到后会判断其是否为有效设备，并通过设备描述符来获取有关设备类、子类、协议等重要信息。接下来，系统会调用USB设备驱动程序，并向系统报告新设备接入的相关信息，获取设备的VID（vendor ID，厂商ID）和PID（product ID，产品ID）等标识信息，以便系统能够自动匹配出相应的驱动程序。

此外，USB接口可以同时连接多个设备，电脑作为宿主机需要对这些设备进行接口管理。如通过USB总线中断（USB interrupt）机制，在设备状态改变时进行轮询，识别新插入的设备并建立虚拟控制干道（virtual control pipe）。最终，通过控制操作进行设备数据的读取和写入。

2、USB的物理层工作原理

USB的物理层工作原理，主要是通过电气信号来实现的。具体来说，就是利用USB数据线上二进制码高低电平的变化来进行信号的传输与接收。

对于不同的USB规范，其电气信号的波特率、时钟、线序等都有所不同，但基本原理相同。USB 2.0及早期版本的信号波形是利用单线差分信号进行传输，而USB 3.0则采用了多路差分信号的方式来提高信号的清晰度和传输速度。

3、USB的驱动程序和协议层工作原理

在操作系统层面，为了能够让不同品牌、不同型号的设备能够正常协同工作，利用了一种统一的USB驱动框架，如Windows的USB.sys驱动程序，它能够实现大多数USB设备的驱动加载和控制，并通过设备的描述符和接口描述符等信息来选取合适的驱动程序进行安装。

此外，为了避免不同设备之间的干扰和冲突，USB协议还采用了分节（endpoint）和分配带宽的方式来进行数据的分配和传输。分节是指将USB传输分成多个子流程进行处理，分配带宽则是根据设备类别等特性进行数据传输带宽的优化。

总结

综上所述，USB是一种重要的设备连接技术，其检测与通讯的实现涉及到物理层和协议层等多个方面。在使用USB设备时，我们需要基于此对其进行合理管理和操作，以便充分发挥其功能。