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    USB工作原理及發展歷程

    USB工作原理及發展歷程

    作者:手機連接器    來源:USB3.0連接器    發布時間:2018-08-29 11:08    瀏覽量:

    USB工作原理及發展歷程

    USB是一個外部總線標準,用于規范電腦與外部設備的連接和通訊,USB接口即插即用和熱插拔功能,接口可連接127種外設,如鼠標和鍵盤等。USB是在1994年底由英特爾等多家公司聯合在1996年推出后,已成功替代串口和并口,已成為當今電腦與大量智能設備的必配接口。

    USB發展歷程

    USB 1.0

    USB 1.0是在1996年出現的,速度只有1.5Mb/s,1998年升級為USB 1.1,速度也大大提升到12Mb/s,在部分舊設備上還能看到這種標準的接口。USB1.1是較為普遍的USB規范,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/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與bps不能混淆。

    USB 2.0

    USB2.0規范是由USB1.1規范演變而來的,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“增強主機控制器接口”定義了一個與USB 1.1相兼容的架構,可以用USB 2.0的驅動程序驅動USB 1.1設備。也就是說,所有支持USB 1.1的設備都可以直接在USB 2.0的接口上使用而不必擔心兼容性問題,而且像USB 線、插頭等等附件也都可以直接使用。

    對于工程師來說,開發USB2.0 接口產品主要障礙在于:要面對復雜的USB2.0協議、自己編寫USB設備的驅動程序、熟悉單片機的編程。這不僅要求有相當的VC編程經驗、還能夠編寫 USB接口的硬件程序,所以大多數人放棄了自己開發USB產品。

    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,該組織負責制定的新一代USB 3.0標準。USB 3.0的理論速度為5.0Gb/s,其實只能達到理論值的5成,那也是接近于USB 2.0的10倍了。USB3.0的物理層采用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??蓮V泛用于PC外圍設備和消費電子產品。

    USB 3.0在實際設備應用中將被稱為“USB SuperSpeed”,順應此前的USB 1.1 FullSpeed和USB 2.0 HighSpeed。

    下一代的type-c USB接口,可支持正反兩面插,并且傳輸數據信號強,但目前生產商有限。

    USB 3.1

    USB 3.1規范在2013年發布,分為Gen 1和Gen 2兩個版本。實際上Gen 1版本只是USB 3.0的一個馬甲(理論最高仍然是5Gbps,并無改變),但仍有type-c的USB 3.1 Gen 1銷售,也就相當于USB 3.0 type-c。USB 3.1仍保留了Type-A版本。USB 3.1有很大改變,不僅Gen 2版本可以提供兩倍于 USB 3.0 的傳輸速度,而且同時發布的type-c接口使用了防呆設計,支持正、反插,但USB 3.1不向下支持,需要使用轉接頭。

    2013年12月,USB 3.0推廣團隊已經公布了下一代 USB Type-C 連接器的渲染圖,隨后在2014年8月開始已經準備好進行大規模量產。新版接口的亮點在于更加纖薄的設計、更快的傳輸速度以及更強悍的電力傳輸。Type-C雙面可插接口最大的特點是支持USB接口雙面插入,正式解決了“USB永遠插不準”的世界性難題,正反面隨便插,同時與它配套使用的USB數據線也必須更細和更輕便。

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