USB接口:工作原理,發展歷程,USB 1.0,USB 2.0,USB 3.0,主

通用串列匯流排（英語：Universal Serial Bus，縮寫：USB）是連線計算機系統與外部設備的一種串口匯流排標準，也是一種輸入輸出接口的技術規範，被廣泛地套用於個人電腦和移動設備等信息通訊產品，並擴展至攝影器材、數位電視（機頂盒）、遊戲機等其它相關領域。最新一代是USB 3.1，傳輸速度為10Gbit/s，三段式電壓5V/12V/20V，最大供電100W ，新型Type C插型不再分正反。

基本介紹

中文名：通用串列匯流排
外文名：Universal Serial Bus
簡稱：USB
優點：攜帶方便
通用版本：2.0,3.0等

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工作原理

USB是一個外部匯流排標準，用於規範電腦與外部設備的連線和通訊。USB接口即插即用和熱插拔功能。USB接口可連線127種外設，如滑鼠和鍵盤等。USB是在1994年底由英特爾等多家公司聯合在1996年推出後，已成功替代串口和並口，已成為當今電腦與大量智慧型設備的必配接口。USB版本經歷了多年的發展，到如今已經發展為3.0版本。對於大多數工程師來說，開發USB2.0 接口產品主要障礙在於：要面對複雜的USB2.0協定、自己編寫USB設備的驅動程式、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接口的硬體（固件）程式。所以大多數人放棄了自己開發USB產品。為了將複雜的問題簡單化，西安達泰電子特別設計了USB2.0協定轉換模組。USB20D模組可以被看作是一個USB2.0協定的轉換器，將電腦的USB2.0接口轉換為一個透明的並行匯流排，就象單片機匯流排一樣。從而幾天之內就可以完成USB2.0產品的設計。

發展歷程

USB 1.0

USB 1.0是在1996年出現的，速度只有1.5Mb/s(位每秒)； 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規範，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是Bit的意思），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(位元組每秒)與bps（位每秒）不能混淆。1MB/s（兆位元組/秒）=8Mbps（兆位/秒），12Mbps=1.5MB/s，大部分MP3為此類接口類型。

USB 2.0

USB2.0規範是由USB1.1規範演變而來的。它的傳輸速率達到了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”（EHCI）定義了一個與USB 1.1相兼容的架構。它可以用USB 2.0的驅動程式驅動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、插頭等等附屬檔案也都可以直接使用。

使用USB為印表機套用帶來的變化則是速度的大幅度提升，USB接口提供了12Mbps的連線速度，相比並口速度提高達到10倍以上，在這個速度之下列印檔案傳輸時間大大縮減。USB 2.0標準進一步將接口速度提高到480Mbps，是普通USB速度的20倍，更大幅度降低了列印檔案的傳輸時間。

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宣布，該組織負責制定的新一代USB 3.0標準已經正式完成並公開發布。USB 3.0的理論速度為5.0Gb/s，其實只能達到理論值的5成，那也是接近於USB 2.0的10倍了。USB3.0的物理層採用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定開銷，在4Gb/s基礎上要再少點。可廣泛用於PC外圍設備和消費電子產品。

USB 3.0在實際設備套用中將被稱為“USB SuperSpeed”，順應此前的USB 1.1 FullSpeed和USB 2.0 HighSpeed。預計支持新規範的商用控制器將在2009年下半年面世，消費級產品已經上市。

主要優點

USB設備主要具有以下優點：

1.可以熱插拔。就是用戶在使用外接設備時，不需要關機再開機等動作，而是在電腦工作時，直接將USB插上使用。

2.攜帶方便。USB設備大多以“小、輕、薄”見長，對用戶來說，隨身攜帶大量數據時，很方便。當然USB硬碟是首要之選了。

3.標準統一。大家常見的是IDE接口的硬碟，串口的滑鼠鍵盤，並口的印表機掃瞄器，可是有了USB之後，這些套用外設統統可以用同樣的標準與個人電腦連線，這時就有了USB硬碟、USB滑鼠、USB印表機等等。

4.可以連線多個設備。USB在個人電腦上往往具有多個接口，可以同時連線幾個設備，如果接上一個有四個連線埠的USB HUB時，就可以再連上；四個USB設備，以此類推，盡可以連下去，將你家的設備都同時連在一台個人電腦上而不會有任何問題(註：最高可連線至127個設備)。

接口布置

USB是一種常用的pc接口，他只有4根線，兩根電源兩根信號，故信號是串列傳輸的，usb接口也稱為串列口，usb2.0的速度可以達到480Mbps。可以滿足各種工業和民用需要.USB接口的輸出電壓和電流是： +5V 500mA 實際上有誤差，最大不能超過+/-0.2V 也就是4.8-5.2V 。usb接口的4根線一般是下面這樣分配的，需要注意的是千萬不要把正負極弄反了，否則會燒掉usb設備或者電腦的南橋晶片：黑線：gnd 紅線：vcc 綠線：data+ 白線：data-

USB接口定義顏色

一般的排列方式是：紅白綠黑從左到右

定義：

紅色－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數據線：（正）－DATA+、USBD+、PD+、USBDT+

黑色－地線： GND、Ground

接口種類

隨著各種數碼設備的大量普及，特別是MP3和數位相機的普及，我們周圍的USB設備漸漸多了起來。然而這些設備雖然都是採用了USB接口，但是這些設備的數據線並不完全相同。這些數據線在連線PC的一端都是相同的，但是在連線設備端的時候，通常出於體積的考慮而採用了各種不同的接口。下面簡單介紹Mini類型sub接口的各種套用。

B-5Pin

這種接口可以說是最常見的一種接口了，這種接口由於防誤插性能出眾，體積也比較小巧，所以正在贏得越來越多的廠商青睞，如今這種接口廣泛出如今讀卡器、MP3、數位相機以及移動硬碟上。

B-4Pin

這種接口常見於以下品牌的數碼產品：奧林巴斯的C系列和E系列，柯達的大部分數位相機，三星的MP3產品(如Yepp)，SONY的DSC系列，康柏的IPAQ系列產品……

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，在設備中的套用也比較廣泛。

B-8Pin

Mini B型8Pin Round

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，並且為了防止誤插在一邊設計了一個凸起。

這種接頭可以見於一些Nikon的數位相機，CoolPix系列比較多見。雖然Nikon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也都採用了普及度最高的Mini B型5Pin接口。

B-8Pin-2×4

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品採用的均是這種接口。這種接口的套用範圍也還算是廣，不過從iRiver自3XX系列全面換成Mini B型5Pin的接口後，這種規格明顯沒有Mini B型5Pin搶眼了。

Micro USB

Micro USB是USB 2.0標準的一個便攜版本，比部分手機使用的Mini USB接口更小，Micro-USB是Mini-USB的下一代規格，由USB標準化組織美國USB Implementers Forum（USB-IF）於2007年1月4日制定完成。Micro-USB 支持OTG，和Mini-USB一樣，也是5pin的。Micro系列的定義包括標準設備使用的Micro-B系列插槽；OTG設備使用的Micro-AB插槽；Micro-A和Micro-B插頭，還有線纜。Micro系列的獨特之處是他們包含了不鏽鋼外殼，萬次插拔不成問題。

2009年10月26日在瑞士日內瓦舉辦的國際電聯ITU-T第五研究組(SG5)全會上完成了"通用移動終端及其它ICT設備的電源適配器和充電器方案"框架標準討論並通過，並申請進入報批程式。這實際意味著全球都將統一手機充電器標準。

電視套用

功能各異

雖然很多電視機都配有USB接口，但是通過USB接口連線存儲設備後能實現的功能卻不太相同。有的電視機只支持播放USB存儲設備中的圖片，有的可以播放音樂檔案和一些特定格式的視頻。

USB線

說到USB播放能力，當前的國產電視在USB播放能力上還都是比較出色的，H.264編碼和RM/RMVB格式的高清視頻一般都能流暢播放，效果雖然比高端的高清播放機還是有差距，但是也足夠一般用戶使用了。

電視USB接口

下圖中為電視側面的usb接口，可以直接接插隨身碟或者移動硬碟。

總結

首先，如果你的電視配有HDMI接口的話，那么看高清視頻的話，它一定是最佳選擇，因為HDMI接口不僅能夠將高清信號完美無損的傳輸，而且還能夠傳輸高質量的音頻信號。

如果你的筆記本或者電腦並沒有HDMI接口的話，你也不用擔心，因為用VGA接口連線電視同樣能夠獲得好的圖像效果，只不過是音頻需要另外的音頻接口來連線。當然有的S端子也是電腦上常見的接口，效果也過去。

色差分量接口和AV接口都是有三根線組成的，很多朋友都容易把他們搞混，其實色差分量線可以看成是紅、綠、藍三原色的分別輸出，所以它的線是由紅、綠、藍三種線組成，色差分量接口是大多數大品牌的藍光播放機的必備接口，可想而知它的效果還是非常不錯的。而AV接口呢，可以不用就不要用了。

USB接口可以說是現年來電視上最新興起的多媒體接口，如果用戶比較注重USB播放能力，最好自己帶著視頻檔案去賣場進行測試，防止被騙。

USB接口