USB接口是什么

xiaobaiQA2020-04-16 14:00:34阅读(...)

通用串行总线(USB)是一种串口总线标准,也是一种输入输出接口的技术规范,被广泛地应用于个人电脑和移动设备等信息通讯产品,并扩展至摄影器材、数字电视(机顶盒)、游戏机等其它相关领域。

通用串行总线(英语:Universal Serial Bus,缩写:USB)是一种串口总线标准,也是一种输入输出接口的技术规范,被广泛地应用于个人电脑和移动设备等信息通讯产品,并扩展至摄影器材、数字电视(机顶盒)、游戏机等其它相关领域。最新一代是 USB 3.1,传输速度为 10Gbit/s,三段式电压 5V/12V/20V,最大供电 100W ,新型 Type C 插型不再分正反。

USB接口是什么

工作原理

USB 是一个外部总线标准,规范电脑与外部设备的连接和通讯。USB 接口具有热插拔功能。USB 接口可连接多种外设,如鼠标和键盘等。USB 是在 1994 年底由英特尔等多家公司联合在 1996 年推出后,已成功替代串口和并口,已成为当今电脑与大量智能设备的必配接口。USB 版本经历了多年的发展,到如今已经发展为 3.0 版本。对于大多数工程师来说,开发 USB2.0 接口产品主要障碍在于:要面对复杂的 USB2.0 协议、自己编写 USB 设备的驱动程序、熟悉单片机的编程。这不仅要求有相当的 VC 编程经验、还能够编写 USB 接口的硬件(固件)程序。所以大多数人放弃了自己开发 USB 产品。

发展历程

USB 1.0

USB 1.0 是在 1996 年出现的,速度只有1.5Mb/s(位每秒); 1998 年升级为 USB 1.1,速度也大大提升到12Mb/s,在部分旧设备上还能看到这种标准的接口。USB1.1 是较为普遍的 USB 规范,其高速方式的传输速率为12Mbps,低速方式的传输速率为1.5Mbps(b 是 Bit 的意思),b/s 一般表示位传输速度,bps 表示位传输速率,数值上相等。B/s 与 b/s,BPS(字节每秒)与 bps(位每秒)不能混淆。1MB/s(兆字节/秒)=8Mbps(兆位/秒),12Mbps=1.5MB/s,大部分 MP3 为此类接口类型。

USB 2.0

USB2.0 规范是由 USB1.1 规范演变而来的。它的传输速率达到了 480Mbps,折算为 MB 为 60MB/s,足以满足大多数外设的速率要求。USB 2.0 中的“增强主机控制器接口”(EHCI)定义了一个与 USB 1.1 相兼容的架构。它可以用 USB 2.0 的驱动程序驱动 USB 1.1 设备。也就是说,所有支持 USB 1.1 的设备都可以直接在 USB 2.0 的接口上使用而不必担心兼容性问题,而且像 USB 线、插头等等附件也都可以直接使用。

使用 USB 为打印机应用带来的变化则是速度的大幅度提升,USB 接口提供了 12Mbps 的连接速度,相比并口速度提高达到 10 倍以上,在这个速度之下打印文件传输时间大大缩减。USB 2.0 标准进一步将接口速度提高到 480Mbps,是普通 USB 速度的 20 倍,更大幅度降低了打印文件的传输时间。

主要优点

USB 设备主要具有以下优点:

1.可以热插拔。就是用户在使用外接设备时,不需要关机再开机等动作,而是在电脑工作时,直接将 USB 插上使用。

2.携带方便。USB 设备大多以“小、轻、薄”见长,对用户来说,随身携带大量数据时,很方便。当然 USB 硬盘是首要之选了。

3.标准统一。大家常见的是 IDE 接口的硬盘,串口的鼠标键盘,并口的打印机扫描仪,可是有了 USB 之后,这些应用外设统统可以用同样的标准与个人电脑连接,这时就有了 USB 硬盘、USB 鼠标、USB 打印机等等。

4.可以连接多个设备。USB 在个人电脑上往往具有多个接口,可以同时连接几个设备,如果接上一个有四个端口的 USB HUB 时,就可以再连上;四个 USB 设备,以此类推,尽可以连下去,将你家的设备都同时连在一台个人电脑上而不会有任何问题(注:最高可连接至 127 个设备)。

接口布置

USB 是一种常用的 pc 接口,它只有 4 根线,两根电源两根信号,故信号是串行传输的,usb 接口也称为串行口,usb2.0 的速度可以达到 480Mbps。可以满足各种工业和民用需要。

USB 接口的输出电压和电流是: +5V, 500mA 。实际上有误差,最大不能超过+/-0.2V ,也就是 4.8–5.2V 。usb 接口的 4 根线一般是下面这样分配的,需要注意的是千万不要把正负极弄反了,否则会烧掉 usb 设备或者电脑的南桥芯片:黑线:gnd ;红线:vcc ;绿线:data+ ;白线:data-。

USB 接口颜色

一般的排列方式是:红白绿黑从左到右。

定义:

红色-USB 电源: 标有-VCC、Power、5V、5VSB 字样。

白色-USB 数据线:(负)-DATA-、USBD-、PD-、USBDT-。

绿色-USB 数据线:(正)-DATA+、USBD+、PD+、USBDT+。

黑色-地线: GND、Ground。

接口种类

随着各种数码设备的大量普及,特别是 MP3 和数码相机的普及,我们周围的 USB 设备渐渐多了起来。然而这些设备虽然都是采用了 USB 接口,但是这些设备的数据线并不完全相同。这些数据线在连接 PC 的一端都是相同的,但是在连接设备端的时候,通常出于体积的考虑而采用了各种不同的接口。下面简单介绍 Mini 类型 sub 接口的各种应用。

B-5Pin

这种接口可以说是最常见的一种接口了,这种接口由于防误插性能出众,体积也比较小巧,所以正在赢得越来越多的厂商青睐,如今这种接口广泛出如今读卡器、MP3、数码相机以及移动硬盘上。

B-4Pin

这种接口常见于以下品牌的数码产品:奥林巴斯的 C 系列和 E 系列,柯达的大部分数码相机,三星的 MP3 产品(如 Yepp),SONY 的 DSC 系列,康柏的 IPAQ 系列产品。

Mini B 型 4Pin 还有一种形式,那就是 Mini B 型 4Pin Flat。顾名思义,这种接口比 Mini B 型 4Pin 要更加扁平,在设备中的应用也比较广泛。

电视应用

功能各异

虽然很多电视机都配有 USB 接口,但是通过 USB 接口连接存储设备后能实现的功能却不太相同。有的电视机只支持播放 USB 存储设备中的图片,有的可以播放音乐文件和一些特定格式的视频。

USB 线

说到 USB 播放能力,当前的国产电视在 USB 播放能力上还都是比较出色的,H.264 编码和 RM/RMVB 格式的高清视频一般都能流畅播放,效果虽然比高端的高清播放机还是有差距,但是也足够一般用户使用了。

电视 USB 接口

下图中为电视侧面的 usb 接口,可以直接接插 U 盘或者移动硬盘。

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