2022年usb的发展史 .pdf

从1994 年11月11日发表了USB V0.7 版本以后， USB 版本经历了多年的发展，已经发展为 3.1版本，成为当前电脑中的标准扩展接口。当前主板中主要是采用USB1.1 和 USB2.0 ，各 USB 版本间能很好的兼容。USB 用一个 4针（USB3.0 标准为 9针）插头作为标准插头，采用菊花链形式可以把所有的外设连接起来，最多可以连接127 个外部设备，并且不会损失带宽。 USB需要主机硬件、操作系统和外设三个方面的支持才能工作。当前的主板一般都采用支持USB 功能的控制芯片组，主板上也安装有USB 接口插座，而且除了背板的插座之外，主板上还预留有USB 插针，可以通过连线接到机箱前面作为前置USB 接口以方便使用 （注意， 在接线时要仔细阅读主板说明书并按图连接，千万不可接错而使设备损坏）。而且 USB 接口还可以通过专门的USB 连机线实现双机互连，并可以通过Hub 扩展出更多的接口。USB 具有传输速度快 （USB1.1 是12Mbps ， USB2.0 是480Mbps,USB3.0是5 Gbps ） ，使用方便，支持热插拔，连接灵活，独立供电等优点，可以连接鼠标、键盘、打印机、扫描仪、摄像头、 闪存盘、 MP3 机、手机、数码相机、 移动硬盘、 外置光软驱、 USB 网卡、 ADSL Modem 、Cable Modem等，几乎所有的外部设备。USB 接口可用于连接多达127 个外设，如鼠标、调制解调器和键盘等。USB 自从 1996年推出后，已成功替代串口和并口，并成为当今个人电脑和大量智能设备的必配的接口之一。USB 各版本区最大传输速率速率称号最大输出电流协议推出时间：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。USB1.1 USB 最初是由英特尔与微软公司倡导发起，其最大的特点是支持热插拔和即插即用。当设备插入时，主机侦测此设备并加载所需的驱动程式，因此使用远比PCI 和 ISA 总线方便。USB 规格第一次是于1995 年，由 Intel 、IBM 、Compaq 、Microsoft 、NEC 、Digital 、North T elecom 等七家公司组成的USBIF （USB Implement Forum）共同提出，USBIF 于1996 年1月正式提出USB1.0 规格，频宽为 12Mbps. 不过因为当时支持USB 的周边装置少的可怜，所以主机板商不太把USB Port直接设计在主机板上。USB 外接装置的流行与需求。 1998 年9月，USBIF 提出 USB1.1 规范来修正USB1.0 ，主要修正了技术上的小细节，但传输的的频宽不变，仍为12Mbps 。USB1.1 向下兼容于USB1.0 ，因此对于一般使用者而言，并感受不到USB1.1 与 USB1.0 的规范差异。USB1.1 的最高传输速率为12Mbps ，即USB2.0 标准中的 Full-Speed USB，一些厂商将其产品标为USB2.0 Full-Speed 。注意不要将 全速（ Full-Speed ）误解为 高速（ High-Speed ），真正的 USB2.0 High-Speed最高传输速率是 480Mbps 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - USB 2.0 USB 是一种应用在计算机领域的新型接口技术。早在1995 年，就已经有个人电脑带有USB 接口了，但由于缺乏软件及硬件设备的支持，这些个人电脑的USB 接口都闲置未用。1998 年后，随着微软在Windows 98 中内置了对USB 接口的支持模块， 加上 USB 设备的日渐增多， USB 接口才逐步走进了实用阶段。这几年， 随着大量支持USB 的个人电脑的普及，USB 逐步成为个人电脑的标准接口已经是大势所趋。在主机端，最新推出的个人电脑几乎100% 支持USB ；而在外设端，使用USB接口的设备也与日俱增，例如数码相机、扫描仪、游戏杆、磁带和软驱、图像设备、打印机、键盘、鼠标等等。USB 设备之所以会被大量应用，主要具有以下优点：1、可以热插拔。这就让用户在使用外接设备时，不需要重复“关机将并口或串口电缆接上再开机”这样的动作，而是直接在电脑工作时，就可以将USB 电缆插上使用。2、携带方便。 USB 设备大多以“小、轻、薄”见长，对用户来说，同样20G 的硬盘，USB 硬盘比 IDE 硬盘要轻一半的重量，在想要随身携带大量数据时，当然 USB 硬盘会是首要之选了。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）。但是，为什么又出现了USB2.0 呢？它与USB1.1 又有何区别？请别急，下面就会谈到了。2.0规范注意：本文所说的Mbps 乃是“兆位每秒”，并不是我们日常用的“兆字节每秒”。一字节等于八位。这里有必要先说清楚一下USB2.0 规范的由来。USB2.0 技术规范是有由Compaq 、Hewlett Packard、Intel、Lucent 、Microsoft 、NEC 、Philips 共同制定发布的，把外设数据传输速度提高到了480Mbps ，是 USB 1.1设备的 40倍！但按照原定计划新的USB 2.0标准只是准备把这个标准定在240Mbps ，后来，经过努力将它提高到了480Mbps 。由于当时制订的标准有了变化，USB 规范就产生了三种速度选择：480Mbps 、12Mbps 、1.5Mbps 。而 2003 年6月份，当 USB2.0 标准开始逐渐深入人心之后，USB 协会重新命名了USB 的规格和标准， 也许当时USB 协会的举措只是为了更好的统一标准而不至于混乱，但名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 也许 USB 协会没想到这个标准给闪存盘和MP3 市场造成一个混乱的局面。重新命名了USB 标准将原先的USB 1.1 改成了 USB 2.0 Full Speed（全速版），同时将原有的 USB 2.0 改成了 USB 2.0 High-Speed （高速版），并同时公布了新的标识。不言而喻，高速版的 USB 2.0 速度当然超过全速版的USB 2.0 。当前 USB 设备虽已被广泛应用，但比较普遍的却是USB1.1 接口，它的传输速度仅为12Mbps 。举个例子说，当你用USB1.1 的扫描仪扫一张大小为40M 的图片，需要半分钟之久。这样的速度，让用户觉得非常不方便，如果有好几张图片要扫的话，就得要有很好的耐心来等待了。用户的需求， 是促进科技发展的动力，厂商也同样认识到了这个瓶颈。这时， COMPAQ 、Hewlett Packard、Intel 、Lucent 、Microsoft 、NEC 和 PHILIPS这7家厂商联合制定了USB 2.0接口标准。 USB 2.0将设备之间的数据传输速度增加到了480Mbps ，比 USB 1.1标准快四十倍左右，速度的提高对于用户的最大好处就是意味着用户可以使用到更高效的外部设备，而且具有多种速度的周边设备都可以被连接到USB 2.0 的线路上， 而且无需担心数据传输时发生瓶颈效应。所以，如果你用USB 2.0 的扫描仪，就完全不同了，扫一张40M 的图片只需半秒钟左右的时间，一眨眼就过去了，效率大大提高。不言而喻，市面上不少闪存盘和MP3 采用的 USB 2.0 ，其实就是原来USB1.1 的，被USB 协会命名为Full Speed 的 USB2.0 版本。速度上只有12Mbps ，与高速版的480Mbps有很大的差距。而且， USB2.0 可以使用原来USB 定义中同样规格的电缆，接头的规格也完全相同，在高速的前提下一样保持了USB 1.1 的优秀特色， 并且，USB 2.0 的设备不会和USB 1.X 设备在共同使用的时候发生任何冲突。USB 2.0 支持的操作系统：Microsoft Windows 8【RT 版可能不兼容】Microsoft Windows 7 Microsoft Windows Server 2008 Microsoft Windows vista Microsoft Windows Server 2003 Microsoft WindowsXP（所有版本）Microsoft Windows 2000（确保已安装最新的服务包）Microsoft Windows 98SE Microsoft Windows Me 要启用USB 2.0 ：1。系统重启（或加电） 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - 2。在POST （加电自检）过程中按“F2”，进入系统BIOS 设置程序。3。使用箭头键（向左和向右）选择“高级”菜单。4。选择“ USB 配置”并按 ； 。5。启用“高速USB ”。6。按“ F10 ”保存并退出BIOS 设置程序。（ 高速 USB 2.0 控制器现在已经启用，在下一次正常启动周期中，操作系统应该检测到新硬件。一般数据线很少有专用的，普遍现象是一条数据线可以通用多种手机型号，有些型号的数据线比较夸张，一条线可以用30 40种不同类型的手机。当前数据线销售商普遍碰到的问题就是客户反映数据线不能用，如果你确定发货没发错，多数是客户不会用数据线了。首先看一下光盘里面的软件是否支持客户的手机型号，如果不支持就可以去网上下载一个对应的软件了，这样一般问题就解决了。关键一点： 数据线是通用的，软件不通用。当前也没有什么特别好的方法，毕竟手机型号太多了。数据传输速率问题1、数据线传输速率与其粗细没有任何关系；2、多媒体读卡器的传输速率和数据线的传输速率取决于读卡器和卡的接口速度。USB 2.0的接口比USB1.1 快40倍；3、多媒体卡的读卡速率一般读卡比写卡快。USB 3.0 英特尔公司（ Intel ）和业界领先的公司一起携手组建了USB 3.0 推广组，旨在开发速度超过当今 10倍的超高效USB 互联技术。该技术是由英特尔，以及惠普（HP） 、NEC 、NXP半导体以及德州仪器（Texas Instruments）等公司共同开发的，应用领域包括个人计算机、消费及移动类产品的快速同步即时传输。随着数字媒体的日益普及以及传输文件的不断增大甚至超过 25GB ，快速同步即时传输已经成为必要的性能需求。2 USB 3.0 具有后向兼容标准，并兼具传统USB 技术的易用性和即插即用功能。该技术的目标是推出比当前连接水平快10 倍以上的产品， 采用与有线USB 相同的架构。 除对 USB 3.0规格进行优化以实现更低的能耗和更高的协议效率之外，USB 3.0 的端口和线缆能够实现向后兼容，以及支持未来的光纤传输。“从逻辑上说USB 3.0 将成为下一代最普及的个人电脑有线互联方式”，英特尔技术战略师 Jeff Ravencraft说道，“数字时代需要高速的性能和可靠的互联来实现日常生活中庞大数据量的传输。USB 3.0 可以很好地应对这一挑战，并继续提供用户已习惯并继续期待的USB 易用性体验。”英特尔公司成立USB 3.0 推广组之初就希望USB 设计学会（USB-IF ） 可以作为 USB 3.0规格的行业协会。完整的 USB 3.0 规格有望于 2008 年上半年推出， USB 3.0 初步将采用离散名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 硅的形式。USB 3.0 推广组，包括惠普、英特尔、NEC 、NXP 半导体以及德州仪器，致力于保护已有USB设备驱动器基础设施和投资、USB的外观以及方便使用的特性，同时继续发扬USB 这种卓越技术的功能。“我们对 USB 2.0 以及无线 USB 技术的支持彰显了惠普致力于为客户提供可靠的外围设备互联方式”，惠普公司负责打印成像与消费市场部门（Consumer Inkjet Solutions）的副总裁 Phil Schultz说，“现在借助USB 3.0 ，我们将为客户创造打印机、数码相机及其他外围设备与个人电脑互联的更佳体验。”“英特尔在两代USB 技术的开发和采用方面均走于行业前列，USB 现在已经成为最受欢迎的计算和手持电子设备外围接口”，英特尔高级副总裁兼数字企业事业部总经理帕特基辛格（ Patrick Gelsinger）表示，“由于市场发展支持客户对庞大数据进行存储和传输的需求，我们希望开发出第三代USB 技术，可以利用现有的USB 界面并对其进行优化来满足这些需求。”“自首次安装有线USB 以来， NEC 一直都是USB 技术的支持者”，NEC 电子 SoC系统部门总经理Katsuhiko Itagaki说道，“现在是时候进一步发展这个业已成功的互联接口以满足市场对庞大数据传输速度的更高需求，从而尽量缩短用户等待的时间。”“NXP很高兴与其它顶级公司携手推进世界领先的互联技术来满足下一代外围设备的需求”， NXP 半导体商业互联娱乐（Business Line Connected Entertainment ）战略和业务发展部总监Pierre-Yves Couteau说，“作为USB 半导体解决方案的领先提供商，NXP致力于推动超高速USB 的标准化和应用。”“随着高速USB 在个人计算、消费电子以及移动等各种细分市场内的普及，我们预计USB 3.0 将迅速取代USB2.0 端口成为高带宽应用领域的事实标准”，德州仪器Worldwide ASIC 副总裁Greg Hantak表示，“德州仪器非常兴奋USB 3.0 的卓越性能将进一步拓展USB 的应用领域并为用户带来更佳的体验。”关于 USB 设计学会（Universal Serial Bus Implementers Forum）非盈利组织USB 设计论坛（ USB-IF ）成立的宗旨是为USB 技术的发展和普及提供支持。通过其标识和认证项目，USB-IF 为高质量、 兼容性 USB 设备的开发提供协助，USB-IF还大力宣传USB 的优势以及经其认证的产品的质量。标准由 Intel 、微软、惠普、 德州仪器、 NEC 、ST-NXP 等业界巨头组成的USB 3.0 Promoter Group 在2008-11-18 日宣布，该组织负责制定的新一代USB 3.0 标准已经正式完成并公开发布。 新规范提供了十倍于USB 2.0 的传输速度和更高的节能效率，可广泛用于PC 外围设备和消费电子产品。制定完成的USB 3.0 标准已经移交给该规范的管理组织USB Implementers Forum（简称 USB-IF ） 。该组织将与硬件厂商合作，共同开发支持USB 3.0 标准的新硬件， 不过实际产品上市还要等一段时间。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 第一版 USB 1.0 是在 1996 年出现的， 速度只有 1.5Mbps ；两年后升级为USB 1.1 ，速度也大大提升到12Mbps ，至今在部分旧设备上还能看到这种标准的接口；2000 年4月，当前广泛使用的USB 2.0 推出，速度达到了 480Mbps ，是 USB 1.1 的四十倍； 如今八个半年头过去了， USB 2.0 的速度早已经无法满足应用需要，USB 3.0 也就应运而生，最大传输带宽高达5.0Gbps ，也就是 625MB/s ，同时在使用A 型的接口时向下兼容。IEEE组织也批准了新规范IEEE1394-2008，不过新版FireWire的传输速度只有3.2Gb/s ，相当于 USB 3.0 的60% 多一点。难怪苹果等业界厂商普遍对该技术失去了兴趣。USB 2.0 基于半双工二线制总线，只能提供单向数据流传输，而USB 3.0 采用了对偶单纯形四线制差分信号线，故而支持双向并发数据流传输，这也是新规范速度猛增的关键原因。除此之外， USB 3.0 还引入了新的电源管理机制，支持待机、休眠和暂停等状态。测量仪器大厂泰克（Tektronix ）在上个月第一家宣布了用于USB 3.0 的测试工具， 可以帮助开发人员验证新规范与硬件设计之间的兼容性。USB 3.0 在实际设备应用中将被称为“USB SuperSpeed ”，顺应此前的USB 1.1 FullSpeed和 USB 2.0 HighSpeed。预计支持新规范的商用控制器将在2009 年下半年面世，消费级产品则有望在2010 年上市。USB 3.0 双总线架构图通信层和电源管理特性Standard-A型接口尺寸图Standard-A型公口、母口实物模拟图Standard-B型接口尺寸图Micro 微型接口尺寸图线缆结构图线缆截面接头示意图USB 3.0 标准接口与线缆样品USB 3.1 USB 3.1 规范在 2013 年发布。新标准在接口方面没有什么改变，但它可以提供两倍于USB 3.0 的传输速度（即10Gbps ） ，同时还能向下兼容USB 2.0 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -