什么是USBUSB是一种由Intel和Microsoft开发的外设总线的数据通信_百

什么是USBUSB是一种由Intel和Microsoft开发的外设总线的数据通信_百


2024年5月13日发(作者:佳能g9)

什么是 USB

USB是一种由Intel和Microsoft开发的

外设总线的数据通信标准。最大的特点是支

持热插拔(Hot plug)和即插即用

(Plug&Play)。当设备插入时,主机枚举

(enumerate)此设备并加载所需的驱动程

序,因此使用远比PCI和ISA总线方便。它

改变了在台式PC背面安装过多连接器和端

口的状况,并提供用于计算机电话设备的接

口。USB对键盘、鼠标、打印机、调制解调

器、游戏杆、音频设备、CD.ROM、数字相机和其他设备提供单一连接端口,

而不是对它们分别进行连接。USB消除了与PC有关的很多问题,例如要拆开

计算机才能安装适配卡、更换双列直插开关、配置IRQ(中断请求)等。 USB定

义的端口和总线拓扑结构具有高达12Mbit/s的数据传输速率。它使用一条长达

5米的电缆将设备以菊化链的形式串接到一个单一端口上。在这种设计中,可以

在不需要重新启动系统的情况随时添加设备,最多可达63台。该拓扑结构是分

层的星形结构,它允许外部设备连接到可提供多个端口连接器的中继集线器。在

某些情况下,集线器可能需要电源。USB还对某些设备提供电源,因此它们将

不需要电线和电池。USB甚至允许设备就它们的电源需求与USB主机控制器进

行通信。

USB速度比并行总线(Parellel Bus,

例如EPP、LPT)与串行端口(Serial Port,

例如RS-232)等传统计算机用标准总线快

许多。USB有两个规范,即USB 1.1和USB

2.0。

USB1.1是目前较为普遍的USB规

范,其高速方式的传输速率为12Mbps,低速方式的传输速率为1.5Mbps

(b是bit的意思),1MB/s(兆字节/秒)=8Mbps(兆位/秒),

12Mbps=1.5MB/s。

USB2.0规范是由USB 1.1规范演变而来的。它的传输速率达到了

480Mbps,折算为MB为60MB/s,足以满足大多数外设的速率要求。USB

2.0中的“增强主机控制器接口”(EHCI)定义了一个与USB 1.1相兼容的

架构。它可以用USB 2.0的驱动程序驱动USB 1.1设备。也就是说,所

有支持USB 1.1的设备都可以直接在USB 2.0的接口上使用而不必担心

兼容性问题,而且像USB 线、插头等等附件也都可以直接使用。

通用串行总线Universal Serial Bus (USB) 是连接外部设备的一个串口总线

标准,在计算机上使用广泛,但也可以用在机顶盒和游戏机上,补充标准

(On-The-Go)使其能够用于在便携设备之间直接交换数据。

USB的设计为非对称式的,它由一个主机(host)控制器和若干通过hub

设备以树形连接的设备组成。 一个控制器下最多可以有5级hub,包括Hub在

内,最多可以连接127个设备,而一台计算机可以同时有多个控制器。 和

SPI-SCSI等标准不同,USB hub不需要终结器。

USB hub

USB可以连接的外设有鼠

标、键盘、gamepad、游戏杆、

扫描仪、数码相机、打印机、硬盘

和网络部件。对数码相机这样的多

媒体外设USB已经是缺省接口;

由于大大简化了与计算机的连接,

USB也逐步取代并口成为打印机

的主流连接方式。2004年已经有

超过1亿台USB设备;到2005

年显示器和高清晰度数字视频外设是仅有的USB未能染指的外设类别,因为他

们需要更高的传输速率。

现标准中将UBS统一为USB2.0,分为高速:传输速率25Mbps~

400Mbps(最大480Mbps);全速:传输速率500Kbps~10Mbps(最大12Mbps);

低速:传输速率10Kbps~100Kbps(最大1.5Mbps)

标准

USB Implementers Forum (USBIF)负责USB标准制订,其成员包括苹果电

脑、惠普、NEC、微软和Intel。USBIF于2001年底公布了2.0规范,之前还有

0.9、1.0、和1.1,他们都是完全向后兼容的。On-The-Go Supplement to the USB

2.0 Specification的当前版本是1.0a。

USB的连接器分为A、B两种,分别用于主机和设备;其各自的小型化的

连接器是Mini-A和Mini-B,另外还有Mini-AB的插口。

技术细节

技术指标

目前USB支持3种数据信号速率,USB设备应该在其外壳或者有时是自身上正

确标明其使用的速率。USB-IF进行设备认证并为通过兼容测试并支付许可费用

的设备提供基本速率(低速和全速)和高速的特殊商标许可。

1.5Mbit/s (183KiB/s) 的低速速率,主要用于人机接口设备(Human

Interface Devices ,HID)例如键盘、鼠标、游戏杆。

12Mbit/s (1.4MiB/s)的全速速率, 在USB2.0之前是曾经是最高速率,后

起的更高速率的高速接口应该兼容全速速率。多个全速设备间可以按照先


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