USB是一個外(wai)部總(zong)線(xian)標準(zhun),規范電(dian)腦(nao)與外(wai)部設(she)備的(de)連接和通(tong)訊。USB接口(kou)(kou)具有熱插(cha)拔功能。USB接口(kou)(kou)可連接多(duo)種外(wai)設(she),如鼠(shu)標和鍵盤等(deng)。USB是在1994年(nian)底由英(ying)特爾等(deng)多(duo)家公司聯(lian)合在1996年(nian)推出后,已成功替代串口(kou)(kou)和并(bing)口(kou)(kou),已成為(wei)(wei)當今電(dian)腦(nao)與大量智能設(she)備的(de)必配接口(kou)(kou)。USB版本經歷了(le)(le)多(duo)年(nian)的(de)發展,到(dao)如今已經發展為(wei)(wei)3.1版本。對于(yu)大多(duo)數(shu)工程師來說,開發USB2.0接口(kou)(kou)產品主要(yao)(yao)障(zhang)礙(ai)在于(yu):要(yao)(yao)面對復(fu)雜(za)的(de)USB2.0協議(yi)、自己(ji)編(bian)寫(xie)USB設(she)備的(de)驅動程序、熟悉單(dan)片機的(de)編(bian)程。這不僅要(yao)(yao)求有相當的(de)VC編(bian)程經驗(yan)、還能夠(gou)編(bian)寫(xie)USB接口(kou)(kou)的(de)硬件(固件)程序。所以(yi)大多(duo)數(shu)人放棄了(le)(le)自己(ji)開發USB產品。
USB 1.0
USB 1.0是(shi)在1996年出現的(de)(de),速(su)(su)度(du)只有1.5Mb/s(位每秒(miao)(miao));1998年升級為(wei)USB1.1,速(su)(su)度(du)也大大提升到(dao)12Mb/s,在部(bu)分舊設(she)備上還(huan)能(neng)看到(dao)這種標準的(de)(de)接口(kou)。USB1.1是(shi)較(jiao)為(wei)普遍的(de)(de)USB規范,其高速(su)(su)方式的(de)(de)傳(chuan)輸(shu)速(su)(su)率為(wei)12Mbps,低速(su)(su)方式的(de)(de)傳(chuan)輸(shu)速(su)(su)率為(wei)1.5Mbps(b是(shi)Bit的(de)(de)意思),b/s一般表(biao)(biao)示位傳(chuan)輸(shu)速(su)(su)度(du),bps表(biao)(biao)示位傳(chuan)輸(shu)速(su)(su)率,數值上相(xiang)等。B/s與(yu)b/s,BPS(字節每秒(miao)(miao))與(yu)bps(位每秒(miao)(miao))不能(neng)混淆。1MB/s(兆字節/秒(miao)(miao))=8Mbps(兆位/秒(miao)(miao)),12Mbps=1.5MB/s,大部(bu)分MP3為(wei)此類接口(kou)類型(xing)。
USB 2.0
USB2.0規范是由USB1.1規范演變而(er)來的(de)。它(ta)的(de)傳輸速率達到了480Mbps,折算為(wei)MB為(wei)60MB/s,足以滿足大多數外設的(de)速率要求。USB 2.0中的(de)“增強主機(ji)控(kong)制(zhi)器(qi)接(jie)口”(EHCI)定義(yi)了一個與USB 1.1相(xiang)兼容的(de)架構。它(ta)可(ke)以用(yong)(yong)USB 2.0的(de)驅動程(cheng)序(xu)驅動USB 1.1設備。也(ye)就是說,所有支持USB 1.1的(de)設備都(dou)可(ke)以直接(jie)在(zai)USB 2.0的(de)接(jie)口上(shang)使用(yong)(yong)而(er)不(bu)必(bi)擔心兼容性問題,而(er)且像USB 線、插頭等(deng)等(deng)附件也(ye)都(dou)可(ke)以直接(jie)使用(yong)(yong)。
使用(yong)USB為打(da)(da)印機應用(yong)帶來的(de)變化(hua)則(ze)是(shi)速(su)度(du)的(de)大幅度(du)提(ti)升,USB接(jie)口提(ti)供了12Mbps的(de)連接(jie)速(su)度(du),相比(bi)并口速(su)度(du)提(ti)高(gao)達到10倍(bei)(bei)以上,在這個速(su)度(du)之下打(da)(da)印文(wen)件傳輸時間(jian)大大縮減。USB 2.0標(biao)準進一(yi)步將(jiang)接(jie)口速(su)度(du)提(ti)高(gao)到480Mbps,是(shi)普(pu)通USB速(su)度(du)的(de)20倍(bei)(bei),更大幅度(du)降低了打(da)(da)印文(wen)件的(de)傳輸時間(jian)。
USB 3.0
由Intel、微軟(ruan)、惠(hui)普、德(de)州儀器(qi)、NEC、ST-NXP等(deng)業界巨頭(tou)組成的USB 3.0Promoter Group宣(xuan)布,該組織(zhi)負(fu)責制定的新一代USB 3.0標準已經正式(shi)完成并公(gong)開(kai)發布。USB 3.0的理論(lun)速度為5.0Gb/s,其(qi)實只(zhi)能達到理論(lun)值的5成,那也是接近于USB 2.0的10倍了。USB3.0的物(wu)理層采用(yong)8b/10b編(bian)碼方式(shi),這樣算下來的理論(lun)速度也就4Gb/s,實際(ji)速度還(huan)要扣除協(xie)議開(kai)銷,在4Gb/s基礎(chu)上要再少點。可廣泛用(yong)于PC外圍設備(bei)和消費電子產品(pin)。
USB 3.0在(zai)實(shi)際設備應用中將被稱為“USB SuperSpeed”,順應此前(qian)的(de)(de)USB 1.1 FullSpeed和USB 2.0 HighSpeed。預計支持新規范的(de)(de)商用控制器(qi)將在(zai)2009年(nian)下(xia)半(ban)年(nian)面世,消(xiao)費級產(chan)品已經上(shang)市。
USB 3.1
USB 3.1 Gen2是(shi)最新的(de)USB規(gui)范(fan),該規(gui)范(fan)由(you)英(ying)特爾等公司發起。數(shu)據傳輸速(su)度提升可至(zhi)速(su)度10Gbps。與(yu)USB 3.0(即(ji)USB 3.1 Gen1)技(ji)術相比,新USB技(ji)術使(shi)用一個更高效的(de)數(shu)據編碼(ma)系統(tong),并提供一倍以上的(de)有效數(shu)據吞吐(tu)率(lv)。它完全向下兼(jian)容現有的(de)USB連接器與(yu)線纜。
USB 3.1 Gen2兼容現(xian)有的USB 3.0(即USB 3.1 Gen1)軟件堆棧和設(she)備協議、5Gbps的集線器與(yu)設(she)備、USB 2.0產品。
USB-IF最新的USB命名(ming)規范,原來的USB 3.0和USB 3.1將會不再被命名(ming),所有的USB標(biao)準(zhun)都將被叫做(zuo)USB 3.2,考慮到兼容性(xing),USB 3.0至(zhi)USB 3.2分別被叫做(zuo)USB 3.2 Gen 1、USB 3.2 Gen 2、USB 3.2 Gen 2x2 。
USB設備(bei)主(zhu)要具有以(yi)下優點:
1.可以熱插拔。就是用戶在使(shi)用外(wai)接設備時(shi),不需(xu)要關機再開機等動作(zuo),而是在電腦(nao)工(gong)作(zuo)時(shi),直接將USB插上使(shi)用。
2.攜帶方便(bian)。USB設備大(da)多(duo)以“小(xiao)、輕、薄”見長,對用戶來說,隨(sui)身(shen)攜帶大(da)量(liang)數據時,很方便(bian)。當(dang)然USB硬盤是首要之選了。
3.標準統(tong)一。大(da)家常見的(de)是IDE接口的(de)硬盤(pan)(pan),串口的(de)鼠標鍵盤(pan)(pan),并口的(de)打印(yin)(yin)機(ji)掃描(miao)儀,可(ke)是有(you)了USB之后,這(zhe)些應用外設統(tong)統(tong)可(ke)以用同(tong)樣的(de)標準與(yu)個(ge)人(ren)電腦連接,這(zhe)時就有(you)了USB硬盤(pan)(pan)、USB鼠標、USB打印(yin)(yin)機(ji)等(deng)等(deng)。
4.可(ke)以(yi)連接(jie)多個(ge)(ge)(ge)設(she)(she)(she)備(bei)。USB在(zai)個(ge)(ge)(ge)人電(dian)腦上(shang)往往具有(you)(you)多個(ge)(ge)(ge)接(jie)口,可(ke)以(yi)同(tong)時(shi)連接(jie)幾個(ge)(ge)(ge)設(she)(she)(she)備(bei),如(ru)果接(jie)上(shang)一個(ge)(ge)(ge)有(you)(you)四個(ge)(ge)(ge)端口的USB HUB時(shi),就(jiu)可(ke)以(yi)再連上(shang);四個(ge)(ge)(ge)USB設(she)(she)(she)備(bei),以(yi)此類(lei)推,盡(jin)可(ke)以(yi)連下去,將你(ni)家的設(she)(she)(she)備(bei)都同(tong)時(shi)連在(zai)一臺個(ge)(ge)(ge)人電(dian)腦上(shang)而不會(hui)有(you)(you)任何問題(注:最高可(ke)連接(jie)至(zhi)127個(ge)(ge)(ge)設(she)(she)(she)備(bei))。
USB是一種常用(yong)的(de)pc接(jie)口(kou)(kou),它只(zhi)有(you)4根線,兩根電(dian)源兩根信(xin)號(hao),故信(xin)號(hao)是串行(xing)傳輸的(de),usb接(jie)口(kou)(kou)也稱為串行(xing)口(kou)(kou),usb2.0的(de)速度可(ke)以(yi)達到480Mbps。可(ke)以(yi)滿(man)足各(ge)種工業和(he)民用(yong)需要(yao)。
USB接口的輸出電(dian)壓和(he)電(dian)流是(shi):+5V,500mA。實際上(shang)有(you)誤(wu)差,最大不能超過+/-0.2V,也(ye)就是(shi)4.8--5.2V。usb接口的4根線(xian)一般是(shi)下面這樣分配(pei)的,需要注(zhu)意的是(shi)千萬(wan)不要把(ba)正(zheng)負極弄(nong)反了,否則(ze)會燒(shao)掉usb設備或者電(dian)腦的南橋芯片:黑(hei)線(xian):gnd;紅線(xian):vcc;綠(lv)線(xian):data+;白線(xian):data-。
USB接口顏色
一(yi)般的(de)排列方式(shi)是:紅白綠黑從左到右(you)。
定義:
紅色-USB電源:標有-VCC、Power、5V、5VSB字樣。
白色-USB數(shu)據線:(負(fu))-DATA-、USBD-、PD-、USBDT-。
綠色(se)-USB數據線(xian):(正)-DATA+、USBD+、PD+、USBDT+。
黑(hei)色(se)-地線:GND、Ground。
隨(sui)著各種數(shu)碼設(she)備(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)量(liang)普及,特別(bie)是MP3和數(shu)碼相機的(de)(de)(de)(de)(de)普及,我(wo)們周圍的(de)(de)(de)(de)(de)USB設(she)備(bei)漸漸多了起來。然而這(zhe)些設(she)備(bei)雖然都(dou)是采用了USB接(jie)(jie)口,但是這(zhe)些設(she)備(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)據線并不完全相同。這(zhe)些數(shu)據線在連(lian)接(jie)(jie)PC的(de)(de)(de)(de)(de)一端都(dou)是相同的(de)(de)(de)(de)(de),但是在連(lian)接(jie)(jie)設(she)備(bei)端的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)候,通常出于體(ti)積的(de)(de)(de)(de)(de)考慮而采用了各種不同的(de)(de)(de)(de)(de)接(jie)(jie)口。下(xia)面簡單介紹Mini類型sub接(jie)(jie)口的(de)(de)(de)(de)(de)各種應(ying)用。
B-5Pin
這種(zhong)接口可以(yi)說是最常(chang)見(jian)的(de)一種(zhong)接口了,這種(zhong)接口由(you)于防誤插性能出(chu)眾,體積也比較(jiao)小(xiao)巧,所以(yi)正在贏得越來越多的(de)廠商的(de)重視,如(ru)今(jin)這種(zhong)接口廣(guang)泛出(chu)如(ru)今(jin)讀卡器、MP3、數(shu)碼相機以(yi)及(ji)移動硬盤上。
B-4Pin
這種接口常見于(yu)以下品(pin)牌(pai)的(de)數(shu)(shu)碼(ma)(ma)產品(pin):奧(ao)林巴斯(si)的(de)C系(xi)(xi)列和(he)E系(xi)(xi)列,柯達(da)的(de)大(da)部分數(shu)(shu)碼(ma)(ma)相機,三星(xing)的(de)MP3產品(pin)(如Yepp),SONY的(de)DSC系(xi)(xi)列,康(kang)柏的(de)IPAQ系(xi)(xi)列產品(pin)。
Mini B型(xing)4Pin還有一種形式,那就是Mini B型(xing)4Pin Flat。顧名思義,這(zhe)種接口比Mini B型(xing)4Pin要更加扁平,在(zai)設(she)備(bei)中(zhong)的應用也(ye)比較廣(guang)泛。
B-8Pin
Mini B型8Pin Round
這種接(jie)口和前面的普(pu)通型比起(qi)來,就是將原來的D型接(jie)頭改成了圓形接(jie)頭,并且為了防止(zhi)誤插在(zai)一(yi)邊(bian)設計(ji)了一(yi)個凸起(qi)。
這(zhe)種接(jie)頭可以見(jian)于(yu)一(yi)(yi)些(xie)Nikon的數(shu)碼相(xiang)機(ji),CoolPix系列比較多(duo)見(jian)。雖然(ran)Nikon一(yi)(yi)直堅持用這(zhe)種接(jie)口,但(dan)是在一(yi)(yi)些(xie)較新的機(ji)型(xing)中,例如D100和(he)CP2000也都(dou)采用了普及度(du)最(zui)高(gao)的Mini B型(xing)5Pin接(jie)口。
B-8Pin-2×4
這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)接(jie)(jie)(jie)口(kou)也是一種(zhong)(zhong)比較常見的(de)接(jie)(jie)(jie)口(kou)了,例(li)如iRiver的(de)著名的(de)MP3系(xi)(xi)列(lie),其中號稱(cheng)“鐵三角”的(de)180TC,以及該系(xi)(xi)列(lie)的(de)很(hen)多其他(ta)產品采用(yong)的(de)均是這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)接(jie)(jie)(jie)口(kou)。這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)接(jie)(jie)(jie)口(kou)的(de)應用(yong)范圍也還(huan)算是廣,不過從iRiver自3XX系(xi)(xi)列(lie)全面換成Mini B型(xing)5Pin的(de)接(jie)(jie)(jie)口(kou)后,這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)規格明顯沒有(you)Mini B型(xing)5Pin搶眼了。
Micro USB
符合USB2.0規(gui)范,支持12Mbit/s的數(shu)據傳輸速(su)率。該模塊(kuai)按照Microport接口(kou)將控制(zhi)引腳,便于(yu)與支持 Microport接口(kou)的主控制(zhi)器相連。
2009年10月26日(ri)在瑞士日(ri)內瓦舉辦的國(guo)際(ji)電聯ITU-T第五研究組(zu)(SG5)全會上完成(cheng)了(le)"通用移動(dong)終端及其它ICT設備的電源適配器(qi)(qi)和充(chong)電器(qi)(qi)方案"框架標準討論并(bing)通過,并(bing)申(shen)請進入報批程序。這實際(ji)意味著全球(qiu)都將統一手機充(chong)電器(qi)(qi)標準。
type-C
Type-C,是(shi)一(yi)(yi)種全新(xin)的USB接(jie)(jie)口(kou)(kou)形(xing)式(shi),它伴隨最新(xin)的USB 3.1標準(zhun)橫(heng)空出世。由(you)USB-IF組織于2014年(nian)8月份發布,是(shi)USB標準(zhun)化組織為了(le)解(jie)決USB接(jie)(jie)口(kou)(kou)長期以來物理(li)接(jie)(jie)口(kou)(kou)規范不統(tong)一(yi)(yi),電(dian)能只能單向傳(chuan)輸等弊端(duan)而制定的全新(xin)接(jie)(jie)口(kou)(kou),它集充電(dian),顯(xian)示,數據傳(chuan)輸等功能于一(yi)(yi)身。Type-C接(jie)(jie)口(kou)(kou)最大的特點是(shi)支(zhi)持正反(fan)2個方向插(cha)入(ru),正式(shi)解(jie)決“USB永遠插(cha)不準(zhun)”的世界性難(nan)題,正反(fan)面隨便插(cha)。
TYPE-C硬(ying)件接口的特點明顯,主要有以下(xia)幾點:
(1)支(zhi)持正(zheng)反對稱插(cha)拔,解決實際應用中的反插(cha)無法插(cha)入的問(wen)題;
(2)接口纖薄(bo),可支持更(geng)(geng)加輕薄(bo)的設備,可令便攜(xie)式設備的設計更(geng)(geng)薄(bo)更(geng)(geng)小;
(3)支持(chi)更(geng)大功率(lv)傳輸,最大可達100瓦,支持(chi)更(geng)多的大功率(lv)負載設備(bei)。
(4)支持單口(kou)和雙口(kou)TYPE-C,應用靈活。
(5)支持(chi)雙向功率傳(chuan)輸,送電和受電均可。
功能各異
雖然很多(duo)電視機都(dou)配有USB接口(kou),但是通(tong)過(guo)USB接口(kou)連接存(cun)儲設備(bei)后能(neng)(neng)實現的功能(neng)(neng)卻不太(tai)相同。有的電視機只支持(chi)播放USB存(cun)儲設備(bei)中的圖(tu)片,有的可以播放音樂文件(jian)和一些特定格(ge)式的視頻(pin)。
USB線
說到(dao)USB播放(fang)能(neng)力,當前的(de)國產電(dian)視在USB播放(fang)能(neng)力上還都(dou)(dou)是比(bi)較出色的(de),H.264編碼和(he)RM/RMVB格式的(de)高(gao)清視頻一(yi)般都(dou)(dou)能(neng)流(liu)暢播放(fang),效(xiao)果雖(sui)然比(bi)高(gao)端的(de)高(gao)清播放(fang)機(ji)還是有差距(ju),但(dan)是也足夠一(yi)般用戶使(shi)用了。
電視USB接口
下圖2中為(wei)電視側面(mian)的usb接(jie)口,可以直(zhi)接(jie)接(jie)插U盤或者(zhe)移動硬盤