新一代接口标准——USB完全介绍

阿修罗

新一代接口标准——USB完全介绍

·什么是USB USB，全称是Universal Serial Bus（通用串行总线），它是在1994年底康柏、IBM、Microsoft等多家公司联合制订的，但是直到1999年，USB才真正被广泛应用。自从1994年11月11日发表了USB V0.7以后，USB接口经历了六年的发展，现在USB已经发展到了2.0版本。 ·USB有什么用 熟悉电脑硬件的朋友都知道，电脑上的每个设备都有一个接口，用来与其它部件连接。但是由于主板上所能提供的外部接口比较少，一般只有一个并口和两个串口，所能连接的设备十分有限，而且拔插设备的时候需要关机（带电拔插会造成烧毁设备的严重后果），传输速度也很慢，在要求高传输率的场合根本无法满足要求。 而USB接口则很好地解决了以上所有问题，采用USB接口的设备无一例外地支持热拔插（带电拔插），使微软的“即插即用（Plug and Play，PnP）”得以真正实现，用户在开机状态时即可将设备连接到电脑主机上，免除了漫长的重新启动过程。USB接口所能连接的设备多达127个，而且可以同时使用。速度方面，USB 1.1提供了12Mbps的带宽，足以满足大多数诸如键盘、鼠标、MODEM、游戏手柄以及摄像头等等设备的要求。同时也可以提供500毫安的电流，一些耗电量比较小的设备就可以不必外接电源了。 ·USB到底有多快 在USB1.1规范中，有高速和低速两种传输速率，高速方式的传输速率为12Mbps，低速方式的传输速率为1.5Mbps。这里要多说一句，很多人都不明白“MB”与“Mb”之间的区别，“MB”是“Mega Byte”，指“兆字节”。而“Mb”则是“Mega bit”，指“兆位”。别看只是大小写之分，它们之间可是相差8倍呢，1MB=8Mb。而“Mbps”则是指“Mega bit per second”，意思是“兆位/秒”，要是想换算成“兆字节/秒”的话需要除以8。 也许大家已经猜到了，象键盘鼠标游戏手柄这样的设备，只要低速方式就可以满足它们的要求了；而ZIP、扫描仪以及打印机等设备就需要用到高速方式。下表是USB接口和其他几种接口的速度对比： 从图中我们可以看出，USB接口虽然不是最快的，但从它普及的速度来看，在未来一两年内，会逐渐替代串口以及并口，成为个人电脑上的标准配置。而且现在几乎所有主板上都内置了两个或四个USB接口，用户不需要另外购买适配器，无形中减少了一笔开支，也是USB能够流行起来的一个重要原因。 ·USB的传输方式 针对设备对系统资源需求的不同，在USB规范中规定了四种不同的数据传输方式： 1、等时传输方式（Isochronous）　该方式用来联接需要连续传输数据，且对数据的正确性要求不高而对时间极为敏感的外部设备，如麦克风、嗽叭以及电话等。等时传输方式以固定的传输速率，连续不断地在主机与USB 设备之间传输数据，在传送数据发生错误时，USB并不处理这些错误，而是继续传送新的数据。 2、中断传输方式（Interrupt）　该方式传送的数据量很小，但这些数据需要及时处理，以达到实时效果，此方式主要用在键盘、鼠标以及操纵杆等设备上。 3、控制传输方式（Control）　该方式用来处理主机到USB设备的数据传输。包括设备控制指令、设备状态查询及确认命令。当USB设备收到这些数据和命令后，将依据先进先出的原则处理到达的数据。 4、批（Bulk）传输方式　该方式用来传输要求正确无误的数据。通常打印机、扫描仪和数字相机以这种方式与主机联接 ·USB接口能为设备供电吗？ 答案是肯定的，USB线缆中包含有两根电源线及两根数据线。部分设备，象读卡器、摄像头、游戏手柄等耗电比较少的设备可以通过USB口直接取电。可通过USB口取电的设备又分低电量模式和高电量模式，前者最大可提供100毫安的电流，而后者则是500毫安。倘若设备需要更大的电流，那就只好通过外置变压器来供电了。 ·USB 2.0 由于USB 1.1所规定的最大传输速率只有12Mbps，所以康柏、惠普、Intel、微软、NEC以及飞利浦等几个公司又联合制订了USB 2.0规范。USB 2.0将传输速率提升至480Mbps，合60MB/秒，足以满足大多数外设的速率要求。而且USB 2.0可以向下兼容，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，而且象USB 线、插头等等附件也都可以直接使用。但是反之，USB 2.0的设备则不可能在USB 1.1上正常工作，除非厂商在设计之初就将其设计为USB 1.1和2.0通用的（实际上就是USB 1.1）。 不过现在市场上的主板所集成的USB接口还都是USB 1.1的，集成USB 2.0接口的主板还如同凤毛麟角一般。所以对消费者来说，想要使用USB 2.0设备，则必须购买一块支持USB 2.0接口的USB 转接卡，这种转接卡是插在PCI插槽上的，种类很少且价格比较贵，鉴于能够买到的USB 2.0设备还很少，所以已经购买了集成USB接口主板的朋友大可不必着急更换，等到USB 2.0象现在的USB 1.1一样普及的时候再说吧（不过估计到那时就该连主板一起换掉了）。 另外，现在的USB Hub均为USB 1.1规范的，将它插在USB 2.0的接口上也同样能够正常工作，但只能提供最大12Mbps的传输速率，要想使用USB 2.0设备的话，要么将它直接插在USB 2.0接口上，要么插在一个支持USB 2.0的USB Hub上。 ·Windows的支持 关于这一点很令人泄气，因为Windows全系列产品，包括呼之欲出的Windows XP，都不能直接支持USB 2.0。这也就是说，日后我们买了集成USB 2.0接口的主板后，依然只能通过打补丁的方式来使Windows支持USB 2.0。而且恐怕只有微软正式发布了直接支持USB 2.0的Windows以后，USB 2.0设备才会真正被市场接受。