高芯圈 芯片半导体资讯网 你真的了解USB吗

你真的了解USB吗

作者:匿名    来源:未知   
浏览:701    发布:2021-06-28 09:54:04

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在不久的过去,电子设备制造商使用一堆不同的电缆和连接器来让计算机和打印机等设备相互通信。像“RS-232”和“Centronics Interface”这样的名字会让许多年长的读者苦笑。

在过去的那些日子里有各种各样的问题,例如在连接打印机等新设备之前必须关闭计算机电源。此外,您必须加载(通常从软盘或光盘)一种称为“驱动程序”的特殊软件,以帮助您的计算机与新设备“对话”。

为了解决这些问题,1996 年引入了一种称为通用串行总线 (USB) 的行业标准。该标准确立了电缆、连接器和通信协议的规范。在某些情况下,USB 电缆仅用于供电;在其他情况下,它们仅用于通信数据;在许多情况下,它们同时用于通信和电力输送。

顺便说一句,PRR Computers的出色人员创建了一个相当有用的计算机连接器和端口终极图表。

USB 为行业带来了各种很酷的东西,包括它“可热插拔”的事实,这意味着您可以将 USB 设备连接到计算机/从计算机断开连接,而无需先关闭机器电源。此外,如果您是第一次使用 USB 设备,它要么使用标准驱动程序,要么将其驱动程序加载到您的计算机上,或者它会在互联网上找到合适的驱动程序并下载并安装这个小流氓,而无需您抬起一根手指。

当 USB 首次出现时,只有两种类型的连接器,称为 USB-A(又名 USB A 或 USB Type-A)和 USB-B(又名 USB B 或 USB Type-B)。某些外围设备(如鼠标和键盘)具有集成电缆,末端带有 USB-A 连接器,可插入计算机。在这种情况下,计算机为外围设备供电,而外围设备又为计算机提供数据。

当涉及到打印机和一些外置硬盘等外设时,USB-A转USB-B线(即一端是USB-A接口,另一端是USB-B接口的电缆)可能是用于将两个设备连接在一起。在这种情况下,矩形 USB-A 连接器插入主机,而方形USB-B 连接器插入外围设备。

在 USB 最初推出之后,出现了一堆 USB 供电的设备。有些主要具有新颖价值,例如个人冷却风扇和键盘吸尘器;其他的则改变了游戏规则,例如大约在 2000 年首次进入市场的 USB 闪存驱动器(“记忆棒”)。

尽管当时人们认为它的体积很小(尤其是与 RS-232 和 Centronics 连接器相比时),但 USB-B 连接器太大了,无法用于数码相机和移动电话等手持设备,这些设备正在成为在 1990 年代后期越来越流行。针对此类产品,现场出现了USB-Mini和USB-Micro连接器。在这种情况下,您在插入计算机或墙壁电源适配器的电缆末端仍然有一个 USB-A 连接器,但现在您在插入的电缆末端有一个 USB-Mini 或 USB-Micro 连接器进入您的设备。再一次,这些电缆可用于设备和主机之间的电源(为设备充电)和数据交换。

根据 1990 年代的标准,使用最初的 USB(现在称为 USB 1.x)可以实现的数据传输速率相当不错,但随着用户希望传输越来越多的数据,它们很快就开始失去动力. 速度明显更快的 USB 2.0 规范大约在 2000 年发布。它使用与 USB 1.x 相同的物理连接器。

速度显着加快的 USB 3.0 规范于 2008 年发布,紧随其后的是 2013 年的 USB 3.1。有 USB 3.x 版本的 A、B、Mini 和 Micro 连接器,但大多数用户接触到的版本是 USB 3.x Type-A。它们比 USB 2.0 的同类产品具有更多的信号,但是——从外部来看——它们的尺寸和形状似乎相同。真正聪明的是,您可以将 USB 2.0 Type-A 连接器插入 USB 3.x Type-A 端口,也可以将 USB 3.x Type-A 连接器插入 USB 2.0 Type-A 端口,并且事情会继续很愉快地工作。话虽如此,只有将 USB 3.x Type-A 连接器插入 USB 3.x Type-A 端口,才能实现 USB 3.x 提供的更高速度。

那么,你怎么知道哪个是哪个?这部分其实很简单,因为如果您查看电缆上的 USB 3.x Type-A 连接器的末端或计算机上的 USB-3.x Type-A 端口,您会看到它是里面是蓝色的;如果不是蓝色,则不是 USB 3.x。

所有原始 USB 连接器(A、B、Mini、Micro)的问题之一是它们是极化的,这意味着您只能以一种方式插入它们。我不了解你,但似乎每当我第一次尝试将 USB 鼠标之类的东西插入计算机时,我几乎总是将 USB-A 连接器颠倒过来。如果我只是闭上眼睛,随机概率会显示 50:50 的概率,那么为什么即使我睁着眼睛,我似乎也只能猜对 10 次呢?

2012 年,Apple 推出了 Lightning 连接器,以取代其移动设备(iPod、iPad、iPhone)上的 30 针基座连接器。除了体积小之外,Lightning 连接器的一大优点是它是非极化的,这意味着您可以任意连接。

与此同时,USB 的人也与时俱进,他们在 2014 年推出了 USB-C(又名 USB C 或 USB Type-C)。除了支持更高的功率分配和与 USB 相同的高速通信3.x、USB-C 连接器也是非极化的。

事情的发展方向是,USB-C 很快就会统治世界(至少在“下一件大事”出现之前)。例如,在撰写本文时,绝大多数 Apple 移动设备使用 Lightning 连接器,但一些最新产品使用 USB-C 连接器。同样,当我写下这些话时,大多数 Android 设备都采用 USB-Micro 连接器,但一些更现代的产品采用 USB-C 连接器。

此外,在撰写本文时,大多数都有一个或多个 USB-A 端口,有些现在同时具有 USB-A 和 USB- C 端口,少数只有 USB-C 端口。随着时间的推移,带有 USB-C 端口的将占优势,带有 USB-A 端口的将被淘汰。同样,就今天的汽车而言,绝大多数都有一个或多个 USB-A 端口,只有少数还带有一个或两个 USB-C 端口。随着时间的流逝,USB-C 端口将占据主导地位。

我认为,在不久的将来,一切设备都将拥有 USB-C 连接器,我们将使用 USB-C 到 USB-C 电缆来满足我们所有(小型设备)电源和数据的需求。与此同时,虽然这种向更光明、更美好未来的转变正在进行中,但与 USB-A 到 USB-B、USB-A 到 USB-Mini、USB-A 到 USB-Micro 和 USB- A to Apple Lightning线,还有USB-C to USB-B、USB-C to USB-Mini、USB-C to USB-Micro、USB-C to Apple Lightning线,再加上一堆“XXX”到“YYY”适配器。

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