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USB接口介绍(上)

通用串行总线(UniversalSerialBus,USB)通用串行总线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…

通用串行总线(UniversalSerialBus,USB)通用串行总线是衔接外部设备的一个串口总线规范,在核算机上运用广泛,但也可以用在机顶盒和游戏机上,弥补规范(On-The-Go)使其可以用于在便携设备之间直接交流数据。USB由Intel、Microsoft、Compaq、IBM、NEC等几家大厂商建议。

原因

Intel公司开发的通用串行总线架构(USB)的意图首要根据以下三方面考虑:

(一)核算机与电话之间的衔接

(二)易用性

(三)端口扩大

简介

USB开始是由英特尔与微软公司倡议建议,其最大的特点是支撑热插拔(Hot plug)和即插即用(Plug&Play)。当设备刺进时,主机枚举(enumerate)此设备并加载所需的驱动程序,因而运用远比PCI和ISA总线便利。

USB速度比平行埠并联总线(Parellel Bus,例如EPP、LPT)与串联埠总线(Serial Port,例如RS-232)等传统电脑用规范总线快上许多。原规范中USB 1.1 的最大传输带宽为 12Mbps,USB 2.0 的最大传输带宽为 480Mbps。

USB的规划为非对称式的,它由一个主机(host)控制器和若干经过hub设备以树形衔接的设备组成。一个控制器下最多可以有5级hub,包含Hub在内,最多可以衔接127个设备,而一台核算机可以一起有多个控制器。和SPI-SCSI等规范不同,USB hub不需求完结器。

到2005年显示器和高清晰度数字视频外设是仅有的USB未能插手的外设类别,由于他们需求更高的传输速率。

现规范中将UBS一致为USB2.0,分为:

  • High-speed,传输速率25Mbps~400Mbps(最大480Mbps);
  • Full-speed ,传输速率500Kbps~10Mbps(最大12Mbps);
  • Low-speed,传输速率10Kbps~100Kbps(最大1.5Mbps)

规范

USBImplementers Forum (USBIF)担任USB规范制定,其成员包含苹果电脑、惠普、NEC、Microsoft和Intel。

USBIF于2001年末发布了2.0规范,之前还有0.9、1.0、和1.1,他们都是彻底向后兼容的。On-The-Go Supplement to the USB 2.0 Specification的当时版别是1.0a。

USB的衔接器分为A、B两种,别离用于主机和设备;其各自的小型化的衔接器是Mini-A和Mini-B,别的还有Mini-AB的插口。

前史

USB

  • USB 1.0 FDR: 1995年11月释出,同一年苹果公司发布IEEE1394规范,便是闻名的前方接口.
  • USB 1.0: 1996年1月释出。
  • USB 1.1: 1998年9月释出。
  • USB 2.0: 2000年4月释出。这一规范的首要特性便是高速(理论值480Mbps)。这是当时版别。
  • USB 2.0: 2002年12月修订。参加三个不同速度规范, 答应一切USB2.0兼容一切规范的USB设备包含1.1和1.0。这使得规范可以向后兼容,可是增加了不观察符号来核算设备吞吐量的难度。

USB On-The-Go Supplement

  • USB On-The-Go Supplement 1.0: 2001年12月发布
  • USB On-The-Go Supplement 1.0a: 2003年6月发布,即当时版别

技术指标

现在USB支撑3种数据信号速率,USB设备应该在其外壳或许有时是自身上正确标明其运用的速率。USB-IF进行设备认证并为经过兼容测验并付出答应费用的设备供给根本速率(低速和全速)和高速的特别商标答应。

  • 1.5Mbit/s(183KByte/s) 的低速速率,首要用于人机接口设备(Human Interface Devices ,HID)例如键盘、鼠标、游戏杆。
  • 12 Mbit/s (1.4MByte/s)的全速速率,在USB 2.0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依照先到先得规律区分带宽;运用多个等时设备时会超越带宽上限也并不稀有。一切的USB Hub支撑全速速率。
  • 480 Mbit/s (57 MByte/s)的高速速率。 并非一切的USB 2.0设备都是高速的。高速设备刺进全速hub时应该与全速兼容。而高速hub具有所谓Transaction Translator(业务翻译器)功用,可以阻隔全速、低速设备与高速之间数据流,可是不会影响供电和串联深度。

机械和电气规范

规范USB接口

USB规范A、 B插头及其触点(未按份额制作)
规范USB衔接器触点
触点 功用(主机) 功用 (设备)
1 VBUS(4.75-5.25 V) VBUS(4.4-5.25 V)
2 D- D-
3 D+ D+
4 接地 接地

USB信号运用别离符号为D+和D-的双绞线传输,它们各自运用半双工差分信号并协同作业,以抵消长导线的电磁搅扰

Mini USB接口

触点功用
1V(bus) (4.4–5.25 V)
2D—
3D+
4ID
5接地

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