我是一个USB2.0的U盘，为啥把我插入USB3.0口，我也可以吞吐数据呢？

电子开发学习 2025-04-15 10:21:21 来自未知板块：嘉立创PCB 互动量：291

我是一个USB2.0接口的U盘。我的舌头是黑色的，我身边这几个B，这几个USB设备，看起来是USB转串口或者USB转RS485模块。我的舌头是黑色的，他们的舌头是白色的。虽然我们的舌色不一样，但是我们有一个共同的特点，那就是我们都是USB 2.0设备。

我们平时插的是这种USB口。舌色也是白色的，当然了，也有一些舌色是黑色的USB口，也能插。

这种舌头也是白色的，但是和上面那个相比，除了带个3D打印的壳子，嘴唇也没有卷起来。这个小模块是小马哥带别人学习画电路板时自己做的一个小HUB。

人类有不同的肤色，我们USB设备也有不同的舌色。舌色是蓝色的USB设备价格一般比我们贵很多，因为他们吞吐起数据，速度更快。所以名字听起来也比我们的更高一个层次，叫USB3.0。

我一直不太服气，就舌色不一样，又没多出个啥，凭啥舌色是蓝色的USB设备就要比我们白色舌色的贵呢？

直到有一天，小马哥用斜口钳，拆解了一个我的同胞。

左边的蓝色舌色的自然就是USB3.0设备了，右边的就是我的2.0同胞了。这一拆一看，我就心服口服了，我原本以为USB3.0设备只是舌色和我们不一样。结果不一样的舌色只是为了区分他们的本质和我们不一样。我们有四个触点，它3.0设备居然比我们多出5个触点，总共有9个。

于是口服心不服的我，去研究了一下这些触点究竟是干什么的！这不研究不知道，一研究吓一跳，原来区别真够大的。

USB2.0接口有两根差分信号线，分别是D+和D-，数据传输速率最大480Mb/s。在线束里，一般D-线是白色的包皮，而D+线是绿色的包皮。

而USB3.0共有三组差分信号对，除了有2.0接口的D+和D-之外，还有一组超速发送差分对SSTX+/-和一组超速接收差分对SSRX+/-。最高数据传输速率为5Gbps，是2.0的10倍还多一点。更气人的是，他有2.0的差分对，所以插在2.0接口上也可以以2.0的速率来工作。虽说接口都一样。我也可以插在3.0的接口上，但是我的传输速率却达不到它的5Gbps。这么一对比我就输得心服口服，优势在他！

关于USB3.0系列的命名，这个相当混乱，USB2.0是2000发布的，而USB3.0是2008年发布的，最大传输速率就是上面写的5Gbps，后来2013年又发布了USB3.1，最大传输速率为10Gbps。USB3.1的传输速率是3.0的2倍，所以这时候改了名，USB3.0改名为USB3.1 Gen 1，USB3.1改名USB3.1 Gen 2。

2017年又发布了USB3.2，其最高传输速率是20Gbps，所以这时候又改名了：

原有的USB3.0即USB3.1 Gen1，改名为USB 3.2 Gen 1；

原有的USB3.1即USB3.1 Gen2，改名为USB 3.2 Gen 2；

新发布的USB3.2，命名为USB 3.2 Gen 2x2；

所以：

USB3.0，也可以叫做USB3.1 Gen 1，也可以叫做USB 3.2 Gen 1；

USB3.1也可以叫做USB3.1 Gen 2，也可以叫做USB 3.2 Gen 2；

USB3.2也可以叫做USB 3.2 Gen 2x2。

如果想深入了解这部分内容，那么还是建议去看看官方协议规范。里面讲得真是非常详细了。

甚至连接器在USB协议规范中也有完整的描述。

关于连接器的舌片颜色也有明确的说明。

对应的PCB封装也有建议的尺寸，官方的建议尺寸那就直接无脑使用即可。

其实还有一种USB3.0的Type-B接口，这种虽然形式和Type-A口的形式不同，但是内部信号也是共有三组差分对。

这是规范中对这种Type-B口的信号定义。

这种接口在USB协议规范中也有完整的描述。

这是对应的建议PCB封装。

另外，早期的移动硬盘接口上大家可能都看到过这种Micro-USB3.0接口。

关于这种接口也有完整的说明，但是这种接口现在用的比较少了。

里面还有关于线束的定义。

稍微再翻一下协议，就可以看到里面有一张图生动的说明了为啥要在SSTX差分线上串联电容，因为USB2.0通信是DC耦合，所以信号上不需要串联电容，但是USB3.0是交流耦合，所以要在信号线上串个电容。但是由于USB3.0的信号线和UART类似，发送端的TX应该连接接收端的RX，所以线要做交叉，这样一交叉，只要TX信号线上串了交流耦合电容即可。一般把这个电容叫CTX。关于详细的设计，内容太多了，限于篇幅不再bb，大家有需要的可以去看USB3.0协议规范的第五章机械层和第六章物理层，这是和硬件工程师关系最紧密的两章，里面有编码方式、连接器、时钟和抖动、电气参数等。