USB接口有什么特點目前USB外圍設備主要有哪些

USB是英語Universal Serial BUS的縮寫，中文含義是“通用串行總線”。它不是一種新的總線標準，而是應用在PC領域的接口技術。USB是在1994年底由英特爾、compaq、IBM、微軟等多家公司聯(lián)合提出的。不過直到近期，它才獲得廣泛地應用。從1994年11月11日發(fā)表了USB V0.7版本以后，USB版本經(jīng)歷了多年的發(fā)展，到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展為2.0版本，成為目前電腦中的標準擴展接口。目前主板中主要是采用USB1.1和USB2.0，各USB版本間能很好的兼容。USB用一個4針插頭作為標準插頭，采用菊花鏈形式可以把所有的外設連接起來，最多可以連接127個外部設備，并且不會損失帶寬。USB需要主機硬件、操作系統(tǒng)和外設三個方面的支持才能工作。目前的主板一般都采用支持USB功能的控制芯片組，主板上也安裝有USB接口插座，而且除了背板的插座之外，主板上還預留有USB插針，可以通過連線接到機箱前面作為前置USB接口以方便使用（注意，在接線時要仔細閱讀主板說明書并按圖連接，千萬不可接錯而使設備損壞）。而且USB接口還可以通過專門的USB連機線實現(xiàn)雙機互連，并可以通過Hub擴展出更多的接口。USB具有傳輸速度快（USB1.1是12Mbps，USB2.0是480Mbps），使用方便，支持熱插拔，連接靈敏，獨立供電等優(yōu)點，可以連接鼠標、鍵盤、打印機、掃描儀、攝像頭、閃存盤、MP3機、手機、數(shù)碼相機、移動硬盤、外置光軟驅(qū)、USB網(wǎng)卡、ADSL Modem、Cable Modem等，幾乎所有的外部設備。 USB是一個外部總線標準，用于規(guī)范電腦與外部設備的連接和通訊。USB接口支持設備的即插即用和熱插拔功能。 USB接口可用于連接多達127種外設，如鼠標、調(diào)制解調(diào)器和鍵盤等。USB自從1996年推出后，已成功替代串行 接口和并行 接口，并成為當今個人電腦和大量智能設備的必配的接口之一。 USB使用一個四針的插頭作為標準插頭，采用菊花鏈形式可以把所有的外設連接起來。 USB的版本 第一代：USB 1.0/1.1的最大傳輸速率為12Mbps。1996年推出。 第二代：USB 2.0的最大傳輸速率高達480Mbps。USB 1.0/1.1與USB 2.0的接口是相互兼容的。 第三代：USB 3.0 理論上5Gbps 向下兼容USB 1.0/1.1/2.0 usb的應用: 隨著計算機硬件飛速發(fā)展，外圍設備日益增多，鍵盤、鼠標、調(diào)制解調(diào)器、打印機、掃描儀早已為人所共知，數(shù)碼相機、MP3隨身聽接踵而至，這么多的設備，如何接入個人計算機？USB就是基于這個目的產(chǎn)生的。USB是一個使計算機周邊設備連接標準化、單一化的接口，其規(guī)格是由英特爾、NEC、Compaq、DEC、IBM、微軟、Northern Telecom聯(lián)系制定的。 USB1.1標準接口傳輸速率為12Mbps，但是一個USB設備最多只可以獲得6Mbps的傳輸頻寬。因此若要外接光驅(qū)至多能接六倍速光驅(qū)，沒法再高。而若要即時播放MPEG-1的VCD影片至少要1.5Mbps的傳輸頻寬這點USB辦獲得但是要完成數(shù)據(jù)量大四倍的MPEG-2的DVD影片播放，USB可能就很吃力了，若再加上AC-3音頻數(shù)據(jù)，USB設備就很難實現(xiàn)即時播放了。 一個USB接口理論上可以支持127個裝置，但是目前還沒法達到這個數(shù)字。其實，對于一臺計算機，所接的周邊外設很少有超過10個的，因此這個數(shù)字是足夠我們使用的。 USB還有一個顯著優(yōu)點就是支持熱插拔，也就是說在開機的情況下，你也可以安全地連接或斷開USB設備，達到真正的即插即用。 不過，并非所有的Windows系統(tǒng)都支持USB。目前，Windows系統(tǒng)中有許多不同的版本，在這些版本中，只有Windows98以上版本的系統(tǒng)對USB的支持較好，而其他的Windows版本并不能完整支持USB。例如Windows95的零售版是不支持USB的，只有后來與PC捆縛銷售的Windows95版本才支持USB。 目前USB設備雖已被廣泛應用，但比較普遍的卻是USB1.1接口，它的傳輸速度僅為12Mbps。舉個例子說，當你用USB1.1的掃描儀掃一張大小為40M的圖片，需要4分鐘之久。 這樣的速度，讓用戶覺得非常不方便，如果有好幾張圖片要掃的話，就得要有很好的耐心來等待了。 用戶的需求，是促進科技發(fā)展的動力，廠商也同樣認識到了這個瓶頸。這時， COMPAQ、Hewlett Packard、英特爾、Lucent、微軟、NEC和PHILIPS這7家廠商聯(lián)合制定了USB 2.0接口標準。USB 2.0將設備之間的數(shù)據(jù)傳輸速度增加到了480Mbps，比USB 1.1標準快40倍左右，速度的提高對于用戶的最大益處就是意味著用戶可以使用到更高效的外部設備，而且具有多種速度的周邊設備都可以被連接到USB 2.0的線路上，而且無需擔心數(shù)據(jù)傳輸時發(fā)生瓶頸效應。 所以，如果你用USB 2.0的掃描儀，就完全不同了，掃一張40M的圖片只需半分鐘左右的時間，一眨眼就過去了，效率大大提高。 而且，USB2.0可以使用原來USB定義中同樣規(guī)格的電纜，接頭的規(guī)格也完全相同，在高速的前提下一樣保持了USB 1.1的優(yōu)秀特色，并且，USB 2.0的設備不會和USB 1.X設備在共同使用的時候發(fā)生任何沖突。 USB2.0兼容USB1.1，也就是說USB1.1設備可以和USB2.0設備通用，但是這時USB2.0設備只能工作在全速狀態(tài)下12Mbit/s。USB2.0有高速、全速和低速三種工作速度，高速是480Mbit/s，全速是12Mbit/s，低速是1.5Mbit/s。其中全速和低速是為兼容USB1.1而設計的，因此選購USB產(chǎn)品時不能只聽商家宣傳USB2.0還要搞清楚是高速、全速還是低速設備。USB總線是一種單向總線，主控制器在PC機上，USB設備不能主動與PC機通信。為解決USB設備互通信問題，有關廠商又開發(fā)了USB OTG標準，允許嵌入式系統(tǒng)通過USB接口互相通信，從而甩掉了PC機。編輯本段【USB vs IEEE1394】 一、USB與IEEE1394的相同點主要有哪些？ 兩者都是一種通用外接設備接口。 兩者都可以快速傳輸大量數(shù)據(jù)。 兩者都能連接多個不同設備。 兩者都支持熱插撥。 兩者都可以不用外部電源。 二、USB與IEEE1394的不同點有哪些？ 兩者的傳輸速率不同。USB的傳輸速率與IEEE1394的速率比起來真是小巫見大巫了。USB的傳輸速率現(xiàn)在只有12Mbps/s，只能連接鍵盤、鼠標與麥克風等低速設備，而IEEE1394可以使用400Mbap/s，可以用來連接數(shù)碼相機、掃描儀和信息家用 電器等需要高速率的設備。 兩者的結(jié)構不同。USB在連接時必須至少有一臺電腦，并且必須需要HUB來實現(xiàn)互連，整個網(wǎng)絡中最多可連接127臺設備。IEEE1394并不需要電腦來控制所有設備，也不需要HUB，IEEE1394可以用網(wǎng)橋連接多個IEEE1394網(wǎng)絡，也就是說在用IEEE1394實現(xiàn)了63臺IEEE1394設備之后也可以用網(wǎng)橋?qū)⑵渌腎EEE1394網(wǎng)絡連接起來，達到無限制連接。 兩者的智能化不同。IEEE1394網(wǎng)絡可以在其設備進行增減時自動重設網(wǎng)絡。USB是以HUB來判斷連接設備的增減了。 兩者的應用程度不同?，F(xiàn)在USB已經(jīng)被廣泛應用于各個方面，幾乎每臺PC主板都設置了USB接口，USB2.0也會進一步加大USB應用的范圍。IEEE1394現(xiàn)在只被應用于音頻、視頻等多媒體方面。編輯本段【前置USB接口】 前置USB接口是位于機箱前面板上的USB擴展接口。目前，使用USB接口的各種外部設備越來越多，例如移動硬盤、閃存盤、數(shù)碼相機等等，但在使用這些設備（特別是常常使用的移動儲存設備）時每次都要鉆到機箱后面去使用主板板載USB接口顯然是不方便的。前置USB接口在這方面就給用戶提供了很好的易用性。目前，前置USB接口幾乎已經(jīng)成為機箱的標準配置，沒有前置USB接口的機箱已經(jīng)非常少見了。 前置USB接口要使用機箱所附帶的USB連接線連接到主板上所相應的前置USB插針（一般是8針、9針或10針，兩個USB成對，其中每個USB使用4針傳輸信號和供電）上才能使用。在連接前置USB接口時一定要事先仔細閱讀主板說明書和機箱說明書中與其相關的內(nèi)容，千萬不可將連線接錯，不然會造成USB設備或主板的損壞。 另外，使用前置USB接口時要注意前置USB接口供電不足的問題，在使用耗電較大的USB設備時，要使用外接電源或直接使用機箱后部的主板板載USB接口，以避免USB設備不能正常使用或被損壞。編輯本段【USB口硬盤盒】 目前的主流，其最大優(yōu)點是使用方便，支持熱插拔和即插即用。USB有兩種標準：一種是USB1.1接口，其傳輸速度只有12Mbps，一種是USB2.0接口，其傳輸速度高達480Mbps。目前的主板上的USB都支持USB1.1，但USB 2.0只有較新的主板才能支持，買時根據(jù)個人情況選擇產(chǎn)品，雖然USB2.0向下兼容USB1.1，但支持USB2.0接口的移動硬盤盒比USB1.1的要貴一些。編輯本段【無線USB】 USB開發(fā)者論壇的主席兼英特爾公司的技術策略官Jeff Ravencraft表示，無線USB技術將幫助用戶在使用個人電腦連接打印機、數(shù)碼相機、音樂播放器和外置磁盤驅(qū)動器等設備時，從紛繁復雜的電纜連線中解放出來。無線USB標準的數(shù)據(jù)傳輸速率與目前的有線USB 2.0標準是一樣的，均為每秒480M，兩者的差別在于無線USB要求在個人電腦或外設中裝備無線收發(fā)裝置以代替電纜連線。 在英特爾開發(fā)者論壇舉辦的前夕，Ravencraft稱，首先采用這一標準的將是外置磁盤驅(qū)動器、數(shù)碼相機和打印機。而越來越多的產(chǎn)品將在今年第三季度開始推向市場。 為了使無線USB標準得以實用，必須改善這一技術的一些不足。在星期一，USB標準小組宣布了無線聯(lián)盟規(guī)范，以確保只有經(jīng)過認證才能讓電腦和外設通過無線USB連接起來。 Ravencraft補充，一直以來USB標準已經(jīng)廣泛的用于將數(shù)碼相機、掃描儀、手機、PDA、DVD刻錄機和其他設備與個人電腦的連接。而無線聯(lián)盟規(guī)范則詳細規(guī)定了個人電腦和外設如何通過無線USB進行連接，一臺電腦最多可以同時連接127個外設。 無線聯(lián)盟規(guī)范規(guī)定了兩種建立連接的方法。第一種方法是電腦和外設先用電纜連接起來，然后再建立無線連接以供以后使用。第二種方法是外設可以提供一串數(shù)字，用戶在建立連接的時候輸入到電腦里面。 無線USB采用超寬帶技術進行通信。目前無線局域網(wǎng)的802.11g協(xié)議采用位于2.4GHz附近的一小段頻帶進行通信，而超寬帶技術則采用從3.1GHz到10.6GHz的頻帶進行通信。超寬帶的信號水平足夠低，因此對于其他無線通信技術來說，超寬帶信號的影響類似于噪音。 無線網(wǎng)絡目前廣泛使用的技術是IEEE的802.11標準，也就是英特爾所推動的Wi-Fi。這一技術廣泛的使用在筆記本電腦上，甚至部分nikon公司和canon公司的數(shù)碼相機也采用這一技術。而無線USB技術則是一個完全不同的技術，由于這一技術實現(xiàn)上相對簡易同時功耗只有802.11的一半，因此不少廠商都更愿意采用無線USB技術。 Ravencraft表示，在高端的手機和數(shù)碼相機上采用802.11技術，關鍵是要解決電池壽命問題。而廠商們發(fā)現(xiàn)超寬帶技術是解決這一問題的最好的辦法。 在距離電腦10英尺范圍內(nèi)，無線USB設備的傳輸速率將保持每秒480M。如果在30英尺范圍內(nèi)，傳輸速率將下降到每秒110M。然而隨著技術的發(fā)展，無線USB的傳輸速率將會超過每秒1G甚至更快。 目前超寬帶技術不僅可以用于無線USB連接中，還可以在藍牙和IEEE的1394火線連接甚至WiNet短距離連接中使用。編輯本段【USB的不同接口與數(shù)據(jù)線】 隨著各種數(shù)碼設備的大量普及，特別是MP3和數(shù)碼相機的普及，我們周圍的USB設備漸漸多了起來。然而這些設備雖然都是采用了USB接口，但是這些設備的數(shù)據(jù)線并不完全相同。這些數(shù)據(jù)線在連接PC的一端都是相同的，但是在連接設備端的時候，通常出于體積的考慮而采用了各種不同的接口。 絕大部分數(shù)碼產(chǎn)品連接線的接頭除了連在PC上的都一樣，另外一頭也都是遵循著標準的規(guī)格。 USB是一種統(tǒng)一的傳輸規(guī)范，但是接口有許多種，最常見的就是咱們電腦上用的那種扁平的，這叫做A型口，里面有4根連線，根據(jù)誰插接誰分為公母接口，一般線上帶的是公口，機器上帶的是母口。 ●USB A型公口 http://img04.21cn.com/2004/03/19/1858436.jpg 上面的鏈接圖片是最常見的USB A型公口 常見Mini B型5Pin接口： 接下來就是在數(shù)碼產(chǎn)品上最常見的接口了，由于數(shù)碼產(chǎn)品體積所限，所以通常用的是Mini B型接口，但是Mini B型接口也有許多種類。 ●Mini B型5Pin http://img04.21cn.com/2004/03/19/1858516.jpg 上面鏈接的圖為Mini B型5Pin接口示意圖 http://img04.21cn.com/2004/03/19/1858517.jpg 上面的鏈接為Mini B型5Pin接口的實物圖片 這種接口可以說是目前最常見的一種接口了，這種接口由于防誤插性能出眾，體積也比較小巧，所以正在贏得越來越的廠商青睞，現(xiàn)在這種接口廣泛出現(xiàn)在讀卡器、MP3、數(shù)碼相機以及移動硬盤上。 http://img04.21cn.com/2004/03/19/1858518.jpg 上面鏈接的圖為：Sony F828上的Mini B型5Pin接口 目前采用這種接口的設備目前有SONY相機、攝像機和MP3，Olympus相機和錄音筆，canon相機和惠普的數(shù)碼相機等等，數(shù)量相當繁多。 常見Mini B型4Pin接口： 除了前面我們看到的最常見的Mini B型5Pin的接口以外，Mini B型還有很多種別的接口，其中的一些也比較常見。 ●Mini B型4Pin http://img04.21cn.com/2004/03/19/1858541.jpg 上圖為：Mini B型4Pin的接口 http://img04.21cn.com/2004/03/19/1858542.jpg 上圖為：Mini B型4Pin的接口的轉(zhuǎn)接線纜 這種接口常見于以下品牌的數(shù)碼產(chǎn)品：奧林巴斯的C系列和E系列，柯達的大部分數(shù)碼相機，samsung的MP3產(chǎn)品如Yepp，SONY的DSC系列，compaq的IPAQ系列產(chǎn)品…… 富士Mini B型4Pin Flat接口： Mini B型4Pin還有一種形式，那就是Mini B型4Pin Flat。顧名思義，這種接口比Mini B型4Pin要更加扁平，在設備中的應用也比較廣泛。 ●富士Mini B型4Pin Flat http://img04.21cn.com/2004/03/19/1858543.jpg 上圖為：Mini B型4Pin Flat接口 這種接口和前面講的MINI B型4pin非常類似，但是這種接頭更為扁平，所占用的體積更小。 這種接口常見于以下設備：富士的FinePix系列，卡西歐的QV系列相機，柯尼卡的產(chǎn)品。 我們看到，富士的機器用這種接口的比較多，幾乎舊有的機型全是這種接口。不過值得注意的是，富士在最新的S5000和S7000上已經(jīng)舍棄了這種接口，改投Mini B 5Pin的陣營。 nikon獨有，Mini B型8Pin接口： Mini B型除了前面的4Pin和5Pin的，還有一種就是8Pin的了，這種接頭在其他設備上出現(xiàn)的幾率就非常少了，通常出現(xiàn)在數(shù)碼相機上。Mini B型的接口也有3種，一種是普通型的，一種是Round圓型的，還有一種是2×4布局的扁平接口。 ●MINI B型8Pin http://img04.21cn.com/2004/03/19/1858571.jpg 圖為：Mini B型8Pin的接口 這種接口適用的設備，據(jù)筆者所知目前只有尼康 Coolpix 775一個款型的產(chǎn)品使用這種接口。 ●Mini B型8Pin Round http://img04.21cn.com/2004/03/19/1858572.jpg http://img04.21cn.com/2004/03/19/1858573.jpg 圖為：Mini B型8Pin Round接口 這種接口和前面的普通型比起來，就是將原來的D型接頭改成了圓形接頭，并且為了防止誤插在一邊設計了一個凸起。 這種接頭可以見于一些尼康的數(shù)碼相機，CoolPix系列比較多見。雖然尼康一直堅持用這種接口，但是在一些較新的機型中，例如D100和CP2000也都采用了普及度最高的Mini B型5Pin接口。 差點兒就普及，8Pin 2×4接口： 除了我們前面見過的Mini B型5Pin的接口，我想大家一定還對下面這種接口非常熟悉，這種接口也曾經(jīng)相當?shù)钠占啊? ●Mini B型8Pin 2×4 http://img04.21cn.com/2004/03/19/1858576.jpg http://img04.21cn.com/2004/03/19/1858577.jpg 圖為：Mini B型8Pin 2×4接口 這種接口也是一種比較常見的接口了，例如我們熟悉的iRiver的著名的MP3系列，其中號稱“鐵三角”的180TC，以及該系列的很多其他產(chǎn)品采用的均是這種接口。這種接口的應用范圍也還算是廣，不過從iRiver自3XX系列全面換成Mini B型5Pin的接口后，這種規(guī)格明顯沒有Mini B型5Pin搶眼了。編輯本段【USB 3.0 簡介】 英特爾公司（英特爾）和業(yè)界領先的公司一起攜手組建了USB 3.0推廣組，旨在開發(fā)速度超過當今10倍的超高效USB互聯(lián)技術。該技術是由英特爾，以及惠普（惠普）、NEC、NXP半導體以及德州儀器（Texas Instruments）等公司共同開發(fā)的，應用領域包含個人計算機、消費及移動類產(chǎn)品的快速同步即時傳輸。隨著數(shù)字媒體的日益普及以及傳輸文件的不斷增大DD甚至超過25GB，快速同步即時傳輸已經(jīng)成為必要的性能需求。 USB 3.0 具有后向兼容標準，并兼具傳統(tǒng)USB技術的易用性和即插即用功能。該技術的目標是推出比目前連接水平快10倍以上的產(chǎn)品，采用與有線USB相同的架構。除對USB 3.0規(guī)格進行優(yōu)化以實現(xiàn)更低的能耗和更高的協(xié)議效率之外，USB 3.0 的端口和線纜能夠?qū)崿F(xiàn)向后兼容，以及支持未來的光纖傳輸。 “從邏輯上說USB 3.0將成為下一代最普及的個人電腦有線互聯(lián)方式”，英特爾技術戰(zhàn)略師Jeff Ravencraft說道，“數(shù)字時代需要高速的性能和可靠的互聯(lián)來實現(xiàn)日常生活中龐大數(shù)據(jù)量的傳輸。USB 3.0可以很好地應對這一挑戰(zhàn)，并繼續(xù)提供用戶已習慣并繼續(xù)期待的USB易用性體驗。” 英特爾公司成立USB 3.0推廣組之初就希望USB設計學會（USB-IF）可以作為USB 3.0規(guī)格的行業(yè)協(xié)會。完整的USB 3.0規(guī)格有望于2008年上半年推出，USB 3.0初步將采用離散硅的形式。 USB 3.0推廣組，包含惠普、英特爾、NEC、NXP半導體以及德州儀器，致力于保護已有USB設備驅(qū)動器基礎設施和投資、USB的外觀以及方便使用的特性，同時繼續(xù)發(fā)揚USB這種卓越技術的功能。 “我們對USB 2.0以及無線USB技術的支持彰顯了惠普致力于為客戶提供可靠的外圍設備互聯(lián)方式”，惠普公司負責打印成像與消費市場部門（Consumer Inkjet Solutions）的副總裁Phil Schultz說，“現(xiàn)在借助USB 3.0，我們將為客戶創(chuàng)造打印機、數(shù)碼相機及其他外圍設備與個人電腦互聯(lián)的更佳體驗。” “英特爾在兩代USB技術的開發(fā)和采用方面均走于行業(yè)前列，USB現(xiàn)在已經(jīng)成為最受歡迎的計算和手持電子設備外圍接口”，英特爾高級副總裁兼數(shù)字企業(yè)事業(yè)部總經(jīng)理帕特?基辛格（Patrick Gelsinger）表示，“由于市場發(fā)展支持客戶對龐大數(shù)據(jù)進行儲存和傳輸?shù)男枨?，我們希望開發(fā)出第三代USB技術，可以利用現(xiàn)有的USB界面并對其進行優(yōu)化來滿足這些需求。” “自首次安裝有線USB以來，NEC一直都是USB技術的支持者”，NEC電子SoC系統(tǒng)部門總經(jīng)理Katsuhiko Itagaki說道，“現(xiàn)在是時候進一步發(fā)展這個業(yè)已成功的互聯(lián)接口以滿足市場對龐大數(shù)據(jù)傳輸速度的更高需求，從而盡量縮短用戶等待的時間。” “NXP很高興與其他頂級公司攜手推進世界領先的互聯(lián)技術來滿足下一代外圍設備的需求”，NXP半導體商業(yè)互聯(lián)娛樂（Business Line Connected Entertainment）戰(zhàn)略和業(yè)務發(fā)展部總監(jiān)Pierre-Yves Couteau說，“作為USB半導體解決方案的領先提供商，NXP致力于推動超高速USB的標準化和應用。” “隨著高速USB在個人計算、消費電子以及移動等各種細分市場內(nèi)的普及，我們預計USB 3.0將迅速取代USB2.0端口成為高帶寬應用領域的事實標準”，德州儀器Worldwide ASIC副總裁Greg Hantak表示，“德州儀器非常興奮USB 3.0的卓越性能將進一步拓展USB的應用領域并為用戶帶來更佳的體驗。” 關于USB 設計學會 （Universal Serial Bus Implementers Forum） 非盈利組織USB設計論壇（USB-IF）成立的宗旨是為USB技術的發(fā)展和普及提供支持。通過其標識和認證項目，USB-IF為高質(zhì)量、兼容性USB設備的開發(fā)提供協(xié)助，USB-IF還大力宣傳USB的優(yōu)勢以及經(jīng)其認證的產(chǎn)品的質(zhì)量。