通用序列匯流排(英語:universal serial bus,縮寫:usb)是連線計算機系統與外部裝置的一種串列埠匯流排標準,也是一種輸入輸出介面的技術規範,被廣泛地應用於個人電腦和移動裝置等資訊通訊產品,並擴充套件至攝影器材、數碼電視(機頂盒)、遊戲機等其它相關領域。最新一代是usb 3.1,傳輸速度為10gbit/s,三段式電壓5v/12v/20v,最大供電100w ,新型type c插型不再分正反。
工作原理
usb是乙個外部匯流排標準,用於規範電腦與外部裝置的連線和通訊。usb介面即插即用和熱插拔功能。usb介面可連線127種外設,如滑鼠和鍵盤等。usb是在2023年底由英特爾等多家公司聯合在2023年推出後,已成功替代串列埠和並口,已成為當今電腦與大量智慧型裝置的必配介面。usb版本經歷了多年的發展,到如今已經發展為3.0版本。對於大多數工程師來說,開發usb2.0 介面產品主要障礙在於:要面對複雜的usb2.0協議、自己編寫usb裝置的驅動程式、熟悉微控制器的程式設計。這不僅要求有相當的vc程式設計經驗、還能夠編寫usb介面的硬體(韌體)程式。所以大多數人放棄了自己開發usb產品。為了將複雜的問題簡單化,西安達泰電子特別設計了usb2.0協議轉換模組。usb20d模組可以被看作是乙個usb2.0協議的轉換器,將電腦的usb2.0介面轉換為乙個透明的並行匯流排,就象微控制器匯流排一樣。從而幾天之內就可以完成usb2.0產品的設計。
發展歷程
usb 1.0
usb 1.0是在2023年出現的,速度只有1.5mb/s(位每秒); 2023年公升級為usb 1.1,速度也大大提公升到12mb/s,在部分舊裝置上還能看到這種標準的介面。usb1.1是較為普遍的usb規範,其高速方式的傳輸速率為12mbps,低速方式的傳輸速率為1.5mbps(b是bit的意思),b/s 一般表示位傳輸速度,bps 表示位傳輸速率,數值上相等。b/s與b/s,bps(位元組每秒)與bps(位每秒)不能混淆。1mb/s(兆位元組/秒)=8mbps(兆位/秒),12mbps=1.5mb/s,大部分***為此類介面型別。
usb 2.0
usb2.0規範是由usb1.1規範演變而來的。它的傳輸速率達到了480mbps,折算為mb為60mb/s,足以滿足大多數外設的速率要求。usb 2.0中的「增強主機控制器介面」(ehci)定義了乙個與usb 1.1相相容的架構。它可以用usb 2.0的驅動程式驅動usb 1.1裝置。也就是說,所有支援usb 1.1的裝置都可以直接在usb 2.0的介面上使用而不必擔心相容性問題,而且像usb 線、插頭等等附件也都可以直接使用。
使用usb為印表機應用帶來的變化則是速度的大幅度提公升,usb介面提供了12mbps的連線速度,相比並口速度提高達到10倍以上,在這個速度之下列印檔案傳輸時間大大縮減。usb 2.0標準進一步將介面速度提高到480mbps,是普通usb速度的20倍,更大幅度降低了列印檔案的傳輸時間。
usb 3.0
由intel、微軟、惠普、德州儀器、nec、st-nxp等業界巨頭組成的usb 3.0promoter group宣布,該組織負責制定的新一代usb 3.0標準已經正式完成並公開發布。usb 3.0的理論速度為5.0gb/s,其實只能達到理論值的5成,那也是接近於usb 2.0的10倍了。usb3.0的物理層採用8b/10b編碼方式,這樣算下來的理論速度也就4gb/s,實際速度還要扣除協議開銷,在4gb/s基礎上要再少點。可廣泛用於pc外圍裝置和消費電子產品。
usb 3.0在實際裝置應用中將被稱為「usb superspeed」,順應此前的usb 1.1 fullspeed和usb 2.0 highspeed。預計支援新規範的商用控制器將在2023年下半年面世,消費級產品已經上市。
主要優點
usb裝置主要具有以下優點:
1.可以熱插拔。就是使用者在使用外接裝置時,不需要關機再開機等動作,而是在電腦工作時,直接將usb插上使用。
2.攜帶方便。usb裝置大多以「小、輕、薄」見長,對使用者來說,隨身攜帶大量資料時,很方便。當然usb硬碟是首要之選了。
3.標準統一。大家常見的是ide介面的硬碟,串列埠的滑鼠鍵盤,並口的印表機掃瞄器,可是有了usb之後,這些應用外設統統可以用同樣的標準與個人電腦連線,這時就有了usb硬碟、usb滑鼠、usb印表機等等。
4.可以連線多個裝置。usb在個人電腦上往往具有多個介面,可以同時連線幾個裝置,如果接上乙個有四個埠的usb hub時,就可以再連上;四個usb裝置,以此類推,盡可以連下去,將你家的裝置都同時連在一台個人電腦上而不會有任何問題(注:最高可連線至127個裝置)。
未完,待續
發表於
2019-04-29 16:59
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