计算机体系结构课程论文 2018-2019-2
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USB
总线技术研究
吴杰
北京理工大学计算机学院 07111605 班,北京 100081
(vjiewu@gmail.com)
A Research On USB Bus Technology
Jie Wu
(Class 07111605,School of Computer Science, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081)
Abstract Since its release in 1996, the USB (Universal Serial Bus) standard has gradually replaced some of the interfaces of other
proprietary standards. Nowadays, more and more devices are equipped with USB interfaces, including our smart phones, personal
computers, media players, and even some charging cables for some electronic devices that do not require data transmission. Covered
with a USB interface. In addition, for computer peripheral connections, most of the mouse, keyboard, USB flash drive, gamepad, etc.
have adopted the USB interface. It can be seen that USB has a wide range of applications in data transmission, device charging,
peripheral connection, etc. We may find USB interfaces or cables in any place where electronic devices exist. Now, the latest USB
Type-C interface can even implement video signal output, external graphics cards and some features you can't think of. This paper will
start from the principles, architecture, development history of USB and the development trend of USB.
Key words USB; Architecture; Development History; Development Trend
摘要 USB(通用串行总线)标准自 1996 年发布至今,已经逐渐取代了部分其他专用标准的接口。现如今,
越来越多的设备都搭载了 USB 接口,包括我们的智能手机,个人计算机,媒体播放器,甚至部分并不需要数
据传输功能的一些电子设备的充电线缆,也由于 USB 的广泛覆盖而采用 USB 接口。此外,对于计算机外设连
接来说,鼠标、键盘、U 盘、游戏手柄等绝大部分都已经采用 USB 接口。可见,USB 在数据传输、设备充电、
外设连接等方面都有着广泛的应用,我们可能在任何存在电子设备的地方发现 USB 接口或线缆。而现在,最
新的 USB Type-C 接口甚至能够实现视频信号输出、外接图形卡还有一些你想不到的功能。本论文将从 USB
的原理、体系结构、发展历史以及未来 USB 的发展趋势等方面展开。
关键词 USB;体系结构;发展历史;发展趋势
USB 技术诞生之前,PC 与外设之间的通信需要
依赖各种不同的串行并行接口,同时还需要进行一系
列的设置,此外还存在着数据传输速率低下等弊端。
为了解决上述存在的问题,USB 通用串行总线技术应
运而生,Intel、IBM、Microsoft、Digital、NEC、Compaq、
NorthemTelecom 这七家公司在 1994 年成立了 USB 论
坛,一年后便正式制定了 USB0.9 规范。
之后,各种外设都开始向 USB 接口规范靠拢,
从最基础的鼠标、键盘等人机交互设备,到打印机、
外置扬声器甚至是 USB 网卡等等,都可以通过统一
的接口来进行和主机的通信。USB 支持热拔插,这种
即插即用的特点大大方便了人们的使用。
随着 USB 技术的发展和 USB 设备的普及,越来
越多的产品都支持了 USB 接口,如一些嵌入式设备,
可以通过 USB 实现文件的导入导出,以及一些媒体
播放器,可以播放 USB 存储器中的媒体文件。
本文将对 USB 技术进行综合论述。本文的第二
部分,将介绍 USB 每个版本的发布时间和带来的新
特性;第三部分,介绍 USB 通信的基本原理;第四
部分,介绍 USB 系统的体系结构;第五部分,对 USB
技术的特点进行分析;最后,对本文进行总结,并对
USB 技术未来发展的方向和趋势加以展望。