發展介紹 USB,即
通用串列匯流排 ,也稱通用串聯接口,它是一個使計算機周邊設備連線標準化、單一化的接口,其規格最早是由 Intel、NEC、COMPAQ、DEC、IBM、Microsoft、Northern Telecom 聯合制定的。
USB 接口的出現完全是因為計算機外設的日益增多,諸如鍵盤、滑鼠、
數據機 、印表機、掃瞄器、數位相機、MP3 等接踵而至,為了給這些外設一個通用的接口,USB最終誕生。最先普及的 USB1.1 標準接口傳輸速率為 12Mbps,不過一個 USB 設備最多只可以得到 6Mbps 的傳輸頻寬。因此若要外接光碟機,至多能接 6 倍速光碟機,無法再高。而若要即時播放 MPEG1 的 VCD 影片,至少要 1.5Mbps 傳輸頻寬,這點 USB 辦得到,但是要完成數據量大四倍的 MPEG2 的 DVD 影片播放,USB 可能就吃力了,若再加上AC-3 音頻數據,USB 設備很難實現即時播放了。這一點到了2013年,在相當部分的機箱前面板接口上體現得非常清楚。幾乎所有需要雙 USB 接口供電的移動硬碟在前置接口上都會出現供電不足的情況,所以前置的便捷接口也在不斷改進。
隨著 USB 設備被廣泛套用,僅為 12Mbps 的傳輸速率已經成為了制約自身發展的78POPHARD瓶頸,所以用戶對廠商提出了更高的要求。於是 COMPAQ、HP(惠普,當時並沒有收購
康柏 )、Intel、Lucent、Microsoft、NEC和PHILIPS這7家廠商聯合制定了USB2.0 接口標準。它由 USB1.1 規範演變而來,最初的目標僅僅是將 USB1.1的變而來,最初的目標僅僅是將USB1.1 的傳輸數率提高10~20倍,而實際上卻提高了40倍,達到了480Mbps,折算為MB 為 60MB/s。這也是我們目前正在使用的廣泛標準,更令人滿意的是USB2.0 與的廣泛標準,更令人滿意的是USB2.0與1.1可互相兼容,也就是說,USB2.0設備可工作在USB1.1接口上,USB1.1的設備也可以工作在USB2.0接口上(對於部分設備來說,存在無法識別的故障,此時需更新 USB 管理程式或者更新
主機板驅動 )。速度的提高對於用戶的最大好處,就是意味著用戶可使用更高效的
外部設備 ,具有多種速度的周邊設備都可以被連線到USB2.0 的線路上,而且無需擔心數據傳輸時發生瓶頸效應。但另一方面 USB2.0放寬了標準,對廠商進行了妥協,分為了幾個級別,並分別用不同的表示標註。並不是所有的 USB2.0 都可以達到最高的傳輸標準,這在購買時要注意分辨。由於受制於 USB2.0 級別限制的主要設備是存儲產品,包括 U 盤和移動硬碟,甚至也包括個別品牌的
外置光碟機 。
拓撲結構 系統是最多只能有7層的樹狀結構
最多只能支持127個設備和Hub
Host+RootHub永遠是在第一層
複合(Compound)設備一般占兩層
功能設備不能作為非葉節點, 只有Hub才可以
USB3.0 Hub其實包含了一個USB2的Hub和一個SuperSpeed Hub
重要特性 1. 增加了一個重要的數據傳輸速率
USB3.0 數據線各種接頭樣式 3. 異步方式的通知功能, 去除了輪詢方式的必要
4. 基於鏈路級的電源管理, 這是
匯流排結構 的基礎設計
5. 向後兼容USB2.0, 驅動級和物理層級別上都達到了兼容的目的
與2區別 1.
數據傳輸速率 , 3.0是SuperSpeed 5.0Gbps,2.0是 1.5Mbps, 12Mbps或480Mbps
2. 數據接口, 3.0是全雙工,獨立於USB 2.0信號的四路差分信號,支持同時雙向數據傳輸
2.0是半雙工,雙路差分信號, 單向數據傳輸, 需要事先協商好總路線的傳輸方向
3. 信號線數目, 3.0是4路SuperSpeed數據線, 2路HighSpeed數據線和2路電源及地線
2.0是2路LS/FS/HS數據線, 2路電源及地線
4.
匯流排事務 協定, 3.0是主機主導的異步方式的傳輸
流量控制 , 包傳輸是能顯式地進行路由
2.0是主機主導的輪詢方式的傳輸流量控制, 包傳輸是通過廣播方式到所有設備
5. 電源管理, 3.0是多級別的鏈路電源管理, 支持Idle, sleep和suspend狀態
2.0是在連線埠級進行管理, 可以在entry/exit上有兩種級別的掛機狀態
6. 匯流排電源, 3.0是和USB 2.0差不多, 只是未配置的電源有50%的增幅, 已配置的電源有80%的增幅
7. 主機控制器,3.0用的是xHCI,2.0則是EHCI。xHCI中提供了虛擬化技術支持。
數據類型 1. Link Management Packets, 鏈路管理包, 僅發生在兩個相連的連線埠之間,主要是用來進行鏈路管理
2. Transaction Packets, 事務包, 發生在設備和主機之間, 用來控制數據包的流量, 配置設備和Hubs. 它沒有數據
3. Data Packets, 數據包, 發生在設備和主機之間. 它包括兩部分:包頭和實際數據. 其中數據部分還包括一個32位的CRC校驗碼來保證數據的完整性.
4. Isochronous Timestamp Packets, 同步
時間戳 包, 它是唯一的
多播 方式傳送的. 傳送方向是從
主機 到所有U0狀態的設備.