USB 通信技术

现在电脑系统连接外围设备的接口并无统一的标准，如键盘用ＰＳ／２接口，连接打印机要用２５针的并行接口，鼠标则要用串行或ＰＳ／２接口。ＵＳＢ则将这些不同的接口统一起来，使用一个４针插头作为标准插头。通过这个标准插头，采用菊花链形式可以把所有的外设连接起来，并且不会损失带宽。 　　ＵＳＢ规范中将ＵＳＢ分为五个部份：控制器、控制器驱动程序、　ＵＳＢ芯片驱动程序、ＵＳＢ　设备以及针对不同ＵＳＢ设备的客户驱动程序。 　　根据设备对系统资源需求的不同，在　ＵＳＢ规范中规定了四种不同的数据传输方式： 　　等时传输方式（Ｉｓｏｃｈｒｏｎｏｕｓ）、中断传输方式（Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ）、控制传输方式（Ｃｏｎｔｒ USB通信技术，全称“通用串行总线”(Universal Serial Bus)，是计算机领域中广泛使用的接口技术。它诞生于1995年，由Intel、Compaq、Digital、IBM、Microsoft、NEC和Northern Telecom等业界巨头共同制定，旨在解决当时外设接口不统一的问题，提供一个标准化的、易于使用的接口。USB接口通过4针插头实现设备间的连接，支持菊花链式连接，允许多个设备共享带宽而不会显著降低传输速率。 USB规范包括五个主要组成部分： 1. 控制器：这是主板上的硬件组件，负责处理USB通信。 2. 控制器驱动程序：操作系统中的软件，用于管理USB控制器硬件。 3. USB芯片驱动程序：针对特定USB芯片的驱动，用于使能设备与控制器的交互。 4. USB设备：遵循USB标准设计的外部设备，如键盘、鼠标、打印机等。 5. 客户驱动程序：针对具体USB设备的专用驱动，确保操作系统能识别并正确操作这些设备。 USB规范定义了四种数据传输方式： 1. 等时传输（Isochronous）：适用于实时数据流，如音频和视频设备，保证固定的传输速率。 2. 中断传输（Interrupt）：适用于需要周期性更新数据的设备，如键盘和鼠标。 3. 控制传输（Control）：用于设备初始化、配置和状态查询，是最基础的传输方式。 4. 批传输（Bulk）：用于大量数据的传输，如打印机和硬盘，优先级低于等时和中断传输。 USB的普及得益于其易用性和兼容性。Windows 98操作系统开始内置对USB的支持，使得USB设备的使用变得简单。随着计算机硬件的升级，几乎所有的新PC都配备了USB接口，各种USB设备如打印机、扫描仪、数码相机、游戏手柄等应运而生。USB 1.1是早期的标准，提供了1.5Mbps和12Mbps两种传输速率，适用于各种中低速设备。后来，USB 2.0推出，传输速率大幅提升到480Mbps，进一步推动了USB技术的应用。 USB 2.0之后，USB 3.0、3.1、3.2和最新的USB 4相继出现，速度不断提升，最高可达40Gbps，能够满足高速存储设备和高性能显示器的需求。与此同时，IEEE 1394（FireWire）等其他接口技术虽然功能更强大，但在市场占有率上并未能超越USB，这主要是因为USB的通用性和易用性。 USB通信技术通过其标准化、高带宽和易扩展的特点，极大地简化了计算机与外设的连接，提升了用户的使用体验，成为现代个人计算机不可或缺的一部分。随着技术的不断进步，USB将继续在未来的设备连接中扮演关键角色。