USB是一(yi)個外部(bu)總(zong)線標(biao)準,規范(fan)電腦與外部(bu)設(she)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)連(lian)接(jie)和(he)通訊(xun)。USB接(jie)口具有熱(re)插(cha)拔功(gong)能。USB接(jie)口可連(lian)接(jie)多種外設(she),如鼠(shu)標(biao)和(he)鍵(jian)盤等。USB是在1994年底由(you)英特爾等多家公司聯合在1996年推出后,已(yi)成(cheng)功(gong)替代串口和(he)并口,已(yi)成(cheng)為(wei)(wei)當今(jin)電腦與大(da)量智(zhi)能設(she)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)必配(pei)接(jie)口。USB版本經歷了多年的(de)(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan),到如今(jin)已(yi)經發(fa)(fa)展(zhan)為(wei)(wei)3.1版本。對于(yu)(yu)大(da)多數(shu)工(gong)程師來說,開發(fa)(fa)USB2.0接(jie)口產品主要(yao)障礙在于(yu)(yu):要(yao)面對復雜的(de)(de)(de)USB2.0協議、自己編(bian)寫USB設(she)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)驅動程序、熟悉單片機的(de)(de)(de)編(bian)程。這不(bu)僅要(yao)求有相當的(de)(de)(de)VC編(bian)程經驗、還能夠編(bian)寫USB接(jie)口的(de)(de)(de)硬件(固件)程序。所以大(da)多數(shu)人(ren)放棄了自己開發(fa)(fa)USB產品。
USB 1.0
USB 1.0是在1996年(nian)出現(xian)的(de)(de),速(su)(su)(su)度(du)(du)(du)只有1.5Mb/s(位(wei)每秒(miao)(miao));1998年(nian)升級(ji)為(wei)USB1.1,速(su)(su)(su)度(du)(du)(du)也大(da)(da)大(da)(da)提升到(dao)12Mb/s,在部分舊設備上(shang)還能看到(dao)這種標準(zhun)的(de)(de)接(jie)口。USB1.1是較為(wei)普(pu)遍的(de)(de)USB規范,其(qi)高(gao)速(su)(su)(su)方式的(de)(de)傳(chuan)輸速(su)(su)(su)率(lv)(lv)為(wei)12Mbps,低速(su)(su)(su)方式的(de)(de)傳(chuan)輸速(su)(su)(su)率(lv)(lv)為(wei)1.5Mbps(b是Bit的(de)(de)意思),b/s一般表示位(wei)傳(chuan)輸速(su)(su)(su)度(du)(du)(du),bps表示位(wei)傳(chuan)輸速(su)(su)(su)率(lv)(lv),數值上(shang)相(xiang)等。B/s與b/s,BPS(字節(jie)每秒(miao)(miao))與bps(位(wei)每秒(miao)(miao))不(bu)能混淆。1MB/s(兆(zhao)字節(jie)/秒(miao)(miao))=8Mbps(兆(zhao)位(wei)/秒(miao)(miao)),12Mbps=1.5MB/s,大(da)(da)部分MP3為(wei)此類(lei)接(jie)口類(lei)型。
USB 2.0
USB2.0規范是由USB1.1規范演變而來(lai)的(de)(de)。它(ta)的(de)(de)傳輸速率達到了(le)480Mbps,折算(suan)為MB為60MB/s,足以(yi)滿(man)足大多數外設的(de)(de)速率要求。USB 2.0中的(de)(de)“增強主機控(kong)制器(qi)接口”(EHCI)定義了(le)一(yi)個與USB 1.1相兼容(rong)的(de)(de)架構。它(ta)可以(yi)用USB 2.0的(de)(de)驅動程序驅動USB 1.1設備(bei)。也就是說(shuo),所有(you)支(zhi)持USB 1.1的(de)(de)設備(bei)都可以(yi)直(zhi)接在USB 2.0的(de)(de)接口上使用而不必擔心(xin)兼容(rong)性問題(ti),而且像USB 線、插(cha)頭等(deng)等(deng)附件也都可以(yi)直(zhi)接使用。
使用(yong)USB為打印機應用(yong)帶(dai)來的變化則(ze)是速(su)(su)(su)度(du)(du)的大(da)幅度(du)(du)提升,USB接(jie)口提供了12Mbps的連接(jie)速(su)(su)(su)度(du)(du),相比并口速(su)(su)(su)度(du)(du)提高達到10倍(bei)以上,在這個速(su)(su)(su)度(du)(du)之下(xia)打印文(wen)件傳(chuan)輸(shu)時間(jian)大(da)大(da)縮減。USB 2.0標準進一步將接(jie)口速(su)(su)(su)度(du)(du)提高到480Mbps,是普通USB速(su)(su)(su)度(du)(du)的20倍(bei),更大(da)幅度(du)(du)降低(di)了打印文(wen)件的傳(chuan)輸(shu)時間(jian)。
USB 3.0
由(you)Intel、微軟、惠普、德州儀(yi)器、NEC、ST-NXP等業界巨頭組(zu)成(cheng)的(de)USB 3.0Promoter Group宣布,該組(zu)織負(fu)責制定的(de)新(xin)一(yi)代(dai)USB 3.0標(biao)準(zhun)已經正式完成(cheng)并公開(kai)發布。USB 3.0的(de)理論速度(du)為(wei)5.0Gb/s,其實只能(neng)達到理論值的(de)5成(cheng),那(nei)也(ye)是接近于USB 2.0的(de)10倍了(le)。USB3.0的(de)物理層采用(yong)8b/10b編碼方式,這樣算下來的(de)理論速度(du)也(ye)就4Gb/s,實際速度(du)還要扣除協(xie)議開(kai)銷(xiao),在4Gb/s基礎上要再少點(dian)。可廣泛用(yong)于PC外圍設備和消費(fei)電子產(chan)品。
USB 3.0在實際設備應(ying)用中將(jiang)(jiang)被稱為“USB SuperSpeed”,順應(ying)此前的(de)USB 1.1 FullSpeed和(he)USB 2.0 HighSpeed。預(yu)計支持新規范的(de)商用控制器將(jiang)(jiang)在2009年(nian)下(xia)半年(nian)面世,消費(fei)級產品已經(jing)上(shang)市。
USB 3.1
USB 3.1 Gen2是最新的USB規范(fan),該規范(fan)由英特爾等(deng)公司發(fa)起(qi)。數(shu)(shu)據傳輸速度(du)提升可至速度(du)10Gbps。與USB 3.0(即USB 3.1 Gen1)技術(shu)相比,新USB技術(shu)使用一個更高(gao)效的數(shu)(shu)據編碼系統(tong),并提供一倍以(yi)上的有效數(shu)(shu)據吞吐率。它完全(quan)向下兼容現(xian)有的USB連(lian)接器與線(xian)纜(lan)。
USB 3.1 Gen2兼(jian)容現有(you)的(de)USB 3.0(即USB 3.1 Gen1)軟件堆棧和設備協議、5Gbps的(de)集線器與設備、USB 2.0產品。
USB-IF最(zui)新的(de)USB命名(ming)規(gui)范(fan),原來的(de)USB 3.0和USB 3.1將會不再被(bei)(bei)命名(ming),所有的(de)USB標(biao)準都將被(bei)(bei)叫(jiao)(jiao)做USB 3.2,考(kao)慮到兼容性,USB 3.0至USB 3.2分別被(bei)(bei)叫(jiao)(jiao)做USB 3.2 Gen 1、USB 3.2 Gen 2、USB 3.2 Gen 2x2 。
USB設備主要具有以下優點:
1.可以熱插(cha)拔。就是用戶在(zai)使(shi)用外接(jie)設(she)備時,不需要關機(ji)再開機(ji)等動(dong)作(zuo),而是在(zai)電腦(nao)工作(zuo)時,直接(jie)將(jiang)USB插(cha)上(shang)使(shi)用。
2.攜(xie)帶方便。USB設備大(da)多以“小、輕、薄”見長,對用戶來說(shuo),隨身攜(xie)帶大(da)量(liang)數據時,很(hen)方便。當(dang)然(ran)USB硬盤是首要之選了。
3.標(biao)(biao)(biao)準(zhun)統(tong)一。大(da)家常見(jian)的(de)(de)是(shi)IDE接口(kou)的(de)(de)硬(ying)(ying)盤,串口(kou)的(de)(de)鼠(shu)標(biao)(biao)(biao)鍵盤,并口(kou)的(de)(de)打印機(ji)掃(sao)描儀,可(ke)(ke)是(shi)有(you)了USB之后,這些應(ying)用外設統(tong)統(tong)可(ke)(ke)以用同樣的(de)(de)標(biao)(biao)(biao)準(zhun)與個人電腦(nao)連接,這時就有(you)了USB硬(ying)(ying)盤、USB鼠(shu)標(biao)(biao)(biao)、USB打印機(ji)等等。
4.可以(yi)連(lian)(lian)接多個設(she)備(bei)(bei)。USB在個人電(dian)腦(nao)上往往具(ju)有(you)多個接口(kou),可以(yi)同時(shi)連(lian)(lian)接幾個設(she)備(bei)(bei),如果接上一個有(you)四個端口(kou)的(de)USB HUB時(shi),就可以(yi)再(zai)連(lian)(lian)上;四個USB設(she)備(bei)(bei),以(yi)此類推,盡可以(yi)連(lian)(lian)下去,將你家(jia)的(de)設(she)備(bei)(bei)都同時(shi)連(lian)(lian)在一臺個人電(dian)腦(nao)上而不會(hui)有(you)任何問(wen)題(注:最高可連(lian)(lian)接至127個設(she)備(bei)(bei))。
USB是(shi)一(yi)種常用的(de)pc接口(kou),它只有4根線(xian),兩根電源兩根信(xin)號(hao),故信(xin)號(hao)是(shi)串(chuan)行(xing)傳輸的(de),usb接口(kou)也稱為串(chuan)行(xing)口(kou),usb2.0的(de)速度可以達到480Mbps。可以滿足各(ge)種工業和民用需要。
USB接口的(de)(de)(de)輸出電壓和(he)電流是:+5V,500mA。實際上有誤(wu)差,最大不能超過+/-0.2V,也就是4.8--5.2V。usb接口的(de)(de)(de)4根(gen)線(xian)一般(ban)是下面這樣(yang)分配的(de)(de)(de),需要注意的(de)(de)(de)是千萬不要把正(zheng)負極弄反(fan)了,否則(ze)會燒掉(diao)usb設備或者(zhe)電腦的(de)(de)(de)南橋芯(xin)片:黑線(xian):gnd;紅線(xian):vcc;綠線(xian):data+;白線(xian):data-。
USB接口顏色
一般的排列方式是(shi):紅白綠黑從左到(dao)右。
定義:
紅(hong)色-USB電源:標有-VCC、Power、5V、5VSB字樣。
白色-USB數據線:(負)-DATA-、USBD-、PD-、USBDT-。
綠色-USB數(shu)據線(xian):(正)-DATA+、USBD+、PD+、USBDT+。
黑色-地線:GND、Ground。
隨著(zhu)各(ge)種數(shu)(shu)碼設(she)備的大量普及,特別(bie)是(shi)MP3和數(shu)(shu)碼相機的普及,我們周圍(wei)的USB設(she)備漸漸多了(le)(le)起來。然(ran)而這些(xie)設(she)備雖然(ran)都是(shi)采(cai)用了(le)(le)USB接口,但(dan)是(shi)這些(xie)設(she)備的數(shu)(shu)據線并(bing)不完全(quan)相同(tong)。這些(xie)數(shu)(shu)據線在(zai)連接PC的一端都是(shi)相同(tong)的,但(dan)是(shi)在(zai)連接設(she)備端的時候,通常出于體積(ji)的考慮而采(cai)用了(le)(le)各(ge)種不同(tong)的接口。下面簡單(dan)介紹Mini類型sub接口的各(ge)種應用。
B-5Pin
這種(zhong)(zhong)接口可以(yi)(yi)說是(shi)最常見(jian)的一種(zhong)(zhong)接口了,這種(zhong)(zhong)接口由于防誤(wu)插性(xing)能出眾,體(ti)積也比較(jiao)小巧,所以(yi)(yi)正在贏得越來越多的廠商的重(zhong)視(shi),如今這種(zhong)(zhong)接口廣泛出如今讀卡器、MP3、數碼相機以(yi)(yi)及移動硬盤上。
B-4Pin
這(zhe)種接口常(chang)見于以(yi)下品牌(pai)的(de)數碼產品:奧林巴斯的(de)C系列(lie)和E系列(lie),柯達的(de)大部(bu)分數碼相機,三星的(de)MP3產品(如Yepp),SONY的(de)DSC系列(lie),康柏(bo)的(de)IPAQ系列(lie)產品。
Mini B型4Pin還有一種形式,那就是(shi)Mini B型4Pin Flat。顧名思義,這種接口比(bi)Mini B型4Pin要更加扁(bian)平(ping),在(zai)設(she)備中的應用也比(bi)較廣泛。
B-8Pin
Mini B型8Pin Round
這種(zhong)接(jie)(jie)口和前面的普通型比起來(lai),就是將(jiang)原來(lai)的D型接(jie)(jie)頭改(gai)成(cheng)了(le)圓形接(jie)(jie)頭,并且為(wei)了(le)防止(zhi)誤插(cha)在一邊設計了(le)一個(ge)凸起。
這種接(jie)(jie)(jie)頭可(ke)以見于一(yi)些(xie)(xie)Nikon的(de)數碼相機,CoolPix系列(lie)比較多見。雖然Nikon一(yi)直堅持用(yong)這種接(jie)(jie)(jie)口(kou),但是在一(yi)些(xie)(xie)較新(xin)的(de)機型中,例如D100和(he)CP2000也都采用(yong)了普及度最高的(de)Mini B型5Pin接(jie)(jie)(jie)口(kou)。
B-8Pin-2×4
這種(zhong)接(jie)(jie)口(kou)也(ye)是(shi)一種(zhong)比較常見的(de)(de)(de)接(jie)(jie)口(kou)了,例如iRiver的(de)(de)(de)著名的(de)(de)(de)MP3系(xi)列,其(qi)中號稱(cheng)“鐵三角”的(de)(de)(de)180TC,以及該系(xi)列的(de)(de)(de)很多其(qi)他產品采用的(de)(de)(de)均是(shi)這種(zhong)接(jie)(jie)口(kou)。這種(zhong)接(jie)(jie)口(kou)的(de)(de)(de)應(ying)用范圍也(ye)還算是(shi)廣(guang),不過從iRiver自3XX系(xi)列全面換(huan)成(cheng)Mini B型5Pin的(de)(de)(de)接(jie)(jie)口(kou)后,這種(zhong)規格明顯沒有Mini B型5Pin搶眼了。
Micro USB
符合USB2.0規范(fan),支(zhi)持12Mbit/s的數(shu)據傳(chuan)輸速率。該模塊按照Microport接口將控制(zhi)引(yin)腳,便于與支(zhi)持 Microport接口的主(zhu)控制(zhi)器相(xiang)連。
2009年(nian)10月26日在瑞(rui)士日內(nei)瓦舉辦(ban)的(de)國際(ji)電(dian)聯ITU-T第五研究(jiu)組(zu)(SG5)全會(hui)上(shang)完成了(le)"通用移(yi)動終端及其它(ta)ICT設備(bei)的(de)電(dian)源適配器(qi)(qi)和充電(dian)器(qi)(qi)方案"框架標(biao)準(zhun)討(tao)論并(bing)通過,并(bing)申請進入報批程序。這實際(ji)意味(wei)著全球都(dou)將統一手機充電(dian)器(qi)(qi)標(biao)準(zhun)。
type-C
Type-C,是(shi)一(yi)種全新(xin)的(de)(de)USB接口(kou)(kou)形式,它伴隨最新(xin)的(de)(de)USB 3.1標準橫空出(chu)世(shi)。由USB-IF組織(zhi)于(yu)2014年8月份發布(bu),是(shi)USB標準化組織(zhi)為(wei)了解決(jue)USB接口(kou)(kou)長期以來物(wu)理接口(kou)(kou)規范不統(tong)一(yi),電(dian)能(neng)只能(neng)單向(xiang)傳(chuan)輸等弊(bi)端而制(zhi)定的(de)(de)全新(xin)接口(kou)(kou),它集充(chong)電(dian),顯示(shi),數據傳(chuan)輸等功能(neng)于(yu)一(yi)身。Type-C接口(kou)(kou)最大的(de)(de)特(te)點(dian)是(shi)支持(chi)正(zheng)反2個方向(xiang)插(cha)入,正(zheng)式解決(jue)“USB永(yong)遠插(cha)不準”的(de)(de)世(shi)界性(xing)難題(ti),正(zheng)反面(mian)隨便插(cha)。
TYPE-C硬件接口的特點(dian)明顯,主要有以(yi)下幾點(dian):
(1)支持(chi)正(zheng)反對稱插拔(ba),解決(jue)實際應用(yong)中的反插無法插入(ru)的問題;
(2)接口纖薄(bo),可(ke)支(zhi)持更加輕薄(bo)的設備(bei),可(ke)令便(bian)攜式設備(bei)的設計更薄(bo)更小;
(3)支持更(geng)大功(gong)率傳輸,最大可達(da)100瓦,支持更(geng)多的大功(gong)率負載設備。
(4)支持單口和雙口TYPE-C,應用(yong)靈(ling)活。
(5)支(zhi)持雙向功率傳輸,送電和受(shou)電均可。
功能各異
雖然(ran)很多電視機都配有(you)USB接(jie)口,但(dan)是通過USB接(jie)口連接(jie)存儲設備后能(neng)實現的功能(neng)卻不太相同。有(you)的電視機只支持播放USB存儲設備中(zhong)的圖片,有(you)的可以播放音樂文件和一(yi)些特定格(ge)式的視頻。
USB線
說到(dao)USB播放(fang)能(neng)力,當前的(de)(de)(de)國產電視在USB播放(fang)能(neng)力上還都是(shi)(shi)比較出色(se)的(de)(de)(de),H.264編(bian)碼和(he)RM/RMVB格式的(de)(de)(de)高(gao)清視頻一(yi)般(ban)(ban)都能(neng)流暢播放(fang),效果雖然比高(gao)端(duan)的(de)(de)(de)高(gao)清播放(fang)機(ji)還是(shi)(shi)有(you)差(cha)距,但(dan)是(shi)(shi)也足夠一(yi)般(ban)(ban)用戶使用了。
電視USB接口
下圖2中(zhong)為電視側面的usb接(jie)(jie)(jie)口,可以直接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)插U盤或(huo)者(zhe)移(yi)動硬盤