1簡述編輯從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,已經(jīng)發(fā)展為3.1版本,成為當(dāng)前電腦中的標(biāo)準(zhǔn)
擴(kuò)展接口。當(dāng)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(USB3.0標(biāo)準(zhǔn)為9針)插頭作為標(biāo)準(zhǔn)插頭,采用
菊花鏈形式可以把所有的
外設(shè)連接起來,最多可以連接 127個
外部設(shè)備,并且不會損失帶寬。USB需要主機(jī)硬件、
操作系統(tǒng)和外設(shè)三個方面的支持才能工作。當(dāng)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
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USB接口
還預(yù)留有USB插針,可以通過連線接到機(jī)箱前面作為前置USB接口以方便使用(注意,在接線時要仔細(xì)閱讀主板說明書并按圖連接,千萬不可接錯而使設(shè)備損壞)。而且USB接口還可以通過專門的USB連機(jī)線實(shí)現(xiàn)雙機(jī)互連,并可以通過Hub擴(kuò)展出更多的接口。USB具有傳輸速度快(USB1.1是12Mbps,USB2.0是480Mbps,
USB3.0是5 Gbps),使用方便,支持
熱插拔,連接靈活,獨(dú)立供電等優(yōu)點(diǎn),可以連接
鼠標(biāo)、
鍵盤、
打印機(jī)、
掃描儀、
攝像頭、閃存盤、MP3機(jī)、
手機(jī)、
數(shù)碼相機(jī)、
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(shè)備。
理論上USB接口可用于連接多達(dá)127個外設(shè),如鼠標(biāo)、
調(diào)制解調(diào)器和鍵盤等。USB自從1996年推出后,已成功替代
串口和
并口,并成為當(dāng)今個人電腦和大量智能設(shè)備的必配的接口之一。
USB各版本區(qū)最大傳輸速率速率稱號最大輸出電流協(xié)議推出時間:
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usb
USB1.0:1.5Mbps(192KB/s)低速(Low-Speed)500mA……1996年1月;
USB1.1:12Mbps(1.5MB/s)全速(Full-Speed)500mA……1998年9月;
USB2.0:480Mbps(60MB/s)高速(High-Speed)500mA……2000年4月;
USB3.0:5G-10Gbps(640MB/s)超速(Super-Speed)900mA……2008年11月。
2基本特性編輯軟件結(jié)構(gòu)USB總線接口處理電氣層與協(xié)議層的互連。從互連的角度來看,相似的總線接口由設(shè)備及主機(jī)同時給出,例如
串行接口機(jī)(SIE)。USB總線接口由主控制器實(shí)現(xiàn)。
USB系統(tǒng)用主控制器管理主機(jī)與USB
設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸。它與主控制器間的接口依賴于主控制器的硬件定義。同時,USB系統(tǒng)也負(fù)責(zé)管理USB資源,例如帶寬和總線能量,這使客戶訪問USB成為可能。USB系統(tǒng)還有三個基本組件:
主控制器驅(qū)動程序(HCD)這可把不同主控制器設(shè)備映射到USB系統(tǒng)中。HCD與USB之間的接口叫HCDI,特定的HCDI由支持不同主控制器的
操作系統(tǒng)定義,通用主控制器
驅(qū)動器(UHCD)處于軟結(jié)構(gòu)的最底層,由它來管理和控制主控制器。UHCD實(shí)現(xiàn)了與USB主控制器通信和控制USB主控制器,并且它對
系統(tǒng)軟件的其他部分是隱蔽的。系統(tǒng)軟件中的最高層通過UHCD的
軟件接口與主控制器通信。
USB驅(qū)動程序(USBD)它在UHCD
驅(qū)動器之上,它提供驅(qū)動器級的接口,滿足現(xiàn)有設(shè)備驅(qū)動器設(shè)計(jì)的要求。USBD以I/O請求包(IRPs)的形式提供數(shù)據(jù)傳輸架構(gòu),它由通過特定管道(Pipe)傳輸數(shù)據(jù)的需求組成。此外,USBD使客戶端出現(xiàn)設(shè)備的一個抽象,以便于抽象和管理。作為抽象的一部分,USBD擁有缺省的管道。通過它可以訪問所有的USB設(shè)備以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的USB控制。該缺省管道描述了一條USBD和USB
設(shè)備間通信的邏輯通道。
主機(jī)軟件 在某些操作系統(tǒng)中,沒有提供USB系統(tǒng)軟件。這些軟件本來是用于向設(shè)備驅(qū)動程序提供配置信息和裝載結(jié)構(gòu)的。在這些操作系統(tǒng)中,設(shè)備
驅(qū)動程序將應(yīng)用提供的接口而不是直接訪問USBDI(USB驅(qū)動程序接口)結(jié)構(gòu)。
(3)USB客戶軟件
它是位于
軟件結(jié)構(gòu)的最高層,負(fù)責(zé)處理特定USB設(shè)備
驅(qū)動器??蛻舫绦?qū)用枋鏊兄苯幼饔糜谠O(shè)備的軟件入口。當(dāng)設(shè)備被系統(tǒng)檢測到后,這些客戶程序?qū)⒅苯幼饔糜谕鈬布_@個共享的特性將USB系統(tǒng)軟件置于客戶和它的設(shè)備之間,這就要根據(jù)USBD在
客戶端形成的設(shè)備映像由客戶程序?qū)λM(jìn)行處理。
主機(jī)各層有以下功能:
檢測連接和移去的USB設(shè)備。
連接USB狀態(tài)和活動統(tǒng)計(jì)。
HCD提供了主控制器的抽象和通過USB傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的主控制器視角的一個抽象。USBD提供了USB設(shè)備的抽象和USBD客戶與USB功能間數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊粋€抽象。USB系統(tǒng)促進(jìn)客戶和功能間的數(shù)據(jù)傳輸,并作為USB設(shè)備的規(guī)范接口的一個控制點(diǎn)。USB系統(tǒng)提供緩沖區(qū)管理能力并允許數(shù)據(jù)傳輸同步于客戶和功能的需求。