(1)接口少,限制了升級。(2)機箱內的連接器和電纜是交錯的。(3)操作麻煩。(4)速度受限。
從65438到0994,Intel、Compaq、Digital、IBM、微軟、NEC、北方電信等7家世界著名的計算機和通信公司設立USB論壇。1995 11正式制定了USB 0.9通用串行總線的規範,真正符合USB技術標準的外設在1997開始出現。USB 1.1是現在的標準1999。在英特爾開發者論壇上,與會者介紹了USB 2.0規範,該規範除了原來的康柏、英特爾、微軟和NEC之外,還得到惠普、朗訊和飛利浦三家新成員的支持。
2.USB定義
USB(通用串行總線(USB)是連接外部串行設備的技術標準,是連接計算機系統和外圍設備(如鍵盤、鼠標、打印機等)的輸入/輸出接口標準。).USB是查家的壹個規範。USB模式下,所有外設都在機箱外連接,連接外設不需要打開機箱;允許在不關閉主機電源的情況下熱插拔外圍設備。USB采用“級聯”模式,即每個USB設備用壹個USB插頭連接到壹個外設的USB插座,自身為下壹個USB外設連接提供壹個USB插座。
通過這種菊花鏈連接,壹個USB控制器可以連接多達127個外設,但實際只有111個外設,每個外設之間的距離(線纜長度)可以達到5米。USB可以智能識別USB鏈上外設的插入或拆卸,為PC外設擴展提供了很好的解決方案。
3.USB結構和連接方式
有三種傳輸級別:低速、中速和高速。USB口是壹個7mm*1mm左右的插孔,四根信號線:兩根供電,兩根數據傳輸。USB系統主要由主機控制器、USB集線器和USB外設節點組成,USB的主要結構多為樹形拓撲結構。
目前常見的USB接口有兩種,壹種是“方形”,壹種是“扁平形”。前者通常稱為A型連接器,後者稱為B型連接器。兩個連接器都有四個引腳,中間兩個用於傳輸數據,側面兩個為USB設備提供電源。連接器設計合理,用戶不會插錯。
USB線分為高速線和低速線。高速線纜傳輸速率為12Mbps,主要用於連接數碼相機等。低速線纜傳輸速率為1.5Mbps,主要用於連接鼠標、鍵盤等。電纜能提供5V,100毫安~ 500毫安的DC。USB理論上可以連接127,但實際測試中最大連接數只有111。
USB規範將USB分為五個部分;
(1)控制器:主要負責執行控制器驅動發出的命令;
(2)控制器驅動程序:在控制器和USB設備之間建立通信通道;
(3)USB芯片驅動:提供對USB的支持;
(4)USB設備:包括連接PC的USB外圍設備,分為兩類:壹類設備可以連接其他USB外圍設備,另壹類設備不能連接其他外圍設備;前者稱為集線器,後者稱為設備。換句話說,集線器有壹個USB口,用於連接其他外圍設備,設備是連接到計算機上完成特定功能並符合USB規範的設備單元,如鼠標、鍵盤等。
(5)設備驅動程序:用於驅動USB設備的程序,通常由操作系統或USB設備制造商提供,如調制解調器驅動程序和打印機驅動程序。另外,USB標準還規定所有設備的連接不能超過5米,也就是說所有外設的向外長度不能超過20米。
最新的南橋芯片最多只能支持5個USB接口,那麽127 USB外設將如何連接?有壹個特殊的USB外設——USB Hub(UH),通過使用不同能力的USB管理芯片,可以連接1到7個USB設備。在電源插座不夠用時充當中繼站,是實現多個USB外設連接的關鍵。
USB有四種傳輸方式(根據設備對系統資源的不同要求)。
(1)等時傳輸模式:該模式用於連接需要連續傳輸且對時間極其敏感的外部設備,如麥克風、揚聲器、電話等。等時傳輸模式以固定的傳輸速率在主機和USB設備之間連續傳輸數據。當傳輸數據出現錯誤時,USB不會處理這些錯誤,而是繼續傳輸新數據。
(2)中斷傳輸模式:這種模式傳輸的數據量很小,但是這些數據需要及時處理才能達到實時的效果。這種模式主要用於鍵盤、鼠標、遊戲機等外部設備。
(3)控制傳輸模式:該模式用於處理主機USB設備的數據傳輸。包括設備控制指令、設備狀態查詢和確認命令。當USB設備接收到這些數據和命令時,會按照先入先出的原則對隊列中到達的數據進行處理。
(4)批量傳輸模式:該模式用於傳輸要求正確性的數據。通常打印機、掃描儀和數碼相機都是通過這種方式連接到主機的。在這四種數據傳輸模式中,除了等時傳輸模式,其他三種模式都會在數據傳輸出現錯誤時,嘗試重發數據以保證其準確性。
USB的優缺點比較
USB接口的優點USB接口的缺點
USB優缺點比較低,設備間通信效率低。
連接簡單快捷,兼容性強,擴展性好。
速度快,USB2.0接口的傳輸速度高達480Mbps,4000多倍串口連接線纜的長度相對較短。
USB前期無法普及的原因
1.USB外設和傳統外設沒有明顯區別。
2.不預留接口空間(被傳統的串行通信接口和LPT打印機占用),需要通過USB轉卡。
3.操作系統支持不足
4.ATX主板沒有誕生。
USB文件的概念太抽象了。
完全理解USB 2.0標準
USB 2.0(統壹串行總線)是壹種計算機外設連接規範,由康柏、惠普、英特爾、朗訊、微軟、NEC、飛利浦等壹系列PC行業的龍頭老大共同制定。USB2.0在當前的USB1.1規範中增加了高速數據傳輸模式。在USB2.0中,除了USB1.1中規定的1.5Mbit/s和12Mbit/s兩種模式外,還增加了480Mbit/s(60MB/s)的“高速”模式。
目前廣泛采用USB 1.1規範,其速度(12Mbps)比標準串口快100倍左右,支持多個設備同時連接,具有真正的“即插即用”特性。由於這些優點,USB廣受外設廠商的青睞。經過兩年多的推廣,USB規範已經廣泛應用於電腦、遊戲機、視聽家電等數碼產品中。新“USB 2.0”規範的傳輸速度比目前的“USB 1.1”版本快40倍。
USB2.0的實現需要硬件和軟件兩方面的支持。除了安裝在電腦中的主機控制器等設備和hub內置的控制芯片,還需要支持2.0版本,還要在操作系統中安裝驅動軟件。支持USB2.0的控制芯片現已商業化。支持USB2.0的操作系統也將在大約同壹時間推出。
USB的標準化機構USB Implementers Forum公布了USB2.0的LSI、外圍設備和部件的運行保證標誌,該標誌只允許通過認證機構測試的產品使用。USB 2.0是壹種數據傳輸速度高達480 mbit/s的接口規範。