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通用序列匯流排

拼音

tōng yòng xù liè huì liú pái

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【通用序列汇流排】的意思和解释

【通用序列汇流排】是什么意思(来源:教育Wiki编版)
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通用序列汇流排

是连线电脑系统与外部装置的一个串列埠汇流排标准,也是一种输入输出介面的技术规范,被广泛应用于个人电脑和行动装置等讯息通讯产品,并扩充功能至摄影器材、数位电视(机顶盒)、游戏机等其它相关领域。多媒体电脑刚问世时,外接式装置的传输介面各不相同,如印表机只能接LPT port、数据机只能接RS232、滑鼠键盘只能接PS/2等。繁杂的介面系统,加上需安装驱动程序并重新开机才能使用的限制,都不免造成使用者的困扰。因此,创造出一个统一且支援热插拔的外接式传输介面,便成为无可避免的趋势。

USB接头

接头是由USB协会所指定,接头的设计一方面为了支援众多USB的基本需求,另一方面也避免以往许多类似序列接头所出现的问题。

  • 接头设计的相当耐用。许多以往使用的接头较脆弱,即使受力不大,有时针脚或零件也会折弯甚至断裂。而USB接头的金属导电部份周围有塑料作为保护,而且整个连线部份被金属的保护套围住,因此USB接头不论插拔,都不容易受 损。由于金属保护套和外围塑料护套的保护,需要较大的力量才能造成USB接头明显的损坏。
  • 具有防呆设计,方向相反的插头不可能插到插座里,方向正反很容易感觉出来。所以不可能把USB介面插错。
  • 接头能相对便宜地大量生产。
  • 在USB网络中,接头被强制使用定向拓扑。USB不支援环形网络,因此不相容的USB装置之间介面也不相容。不像其他通讯系统(如RJ-45电缆)不能使用转换插头,防止环形USB网络产生。
  • 适度的插拔力。USB电缆和小型USB装置能被插口卡住(不需要夹子、螺丝或者其他介面那样的锁扣)。允许透过适当力量插拔,连结器要方便困难环境和残障人士使用。
  • 由于接头的构造,在将USB插头插入USB座时,插头外面的金属保护套会先接触到USB座内对应的金属部份,之后插头内部的四个触点才会接触到USB座。金属保护套会连线到系统的地线,提供路径使静电可以放电,避免因静电透过电子零件而造成损坏。

USB电缆最长允许5公尺,更长的距离需要HUB[4]。

电源

USB接头提供一组5伏特的电压,可作为相连接USB设备的电源。实际上,设备接收到的电源可能会低于5V,只略高于4V。USB规范要求在任何情形下,电压均不能超过5.25V;在最坏情形下(经由USB供电HUB所连接的LOW POWER设备)电压均不能低于4.375V,一般情形电压会接近5V。一个USB的HUB最多只能提供500 mA的电流。如此的电流已足以驱动许多电子设备,不过连接在汇流排供电HUB的所有设备,需要共享500mA的电流额度。一个由汇流排供电的设备可以使用到它所连接埠上允许输出的所有电源。汇流排供电的HUB可以将电源供给连接在HUB上的所有设备,不过USB的规范只允许汇流排供电的HUB下游串接一层汇流排供电的设备,因此,汇流排供电的HUB下游不允许再串接另一个由汇流排供电的HUB。许多HUB有外加电源,因此可以提供电源给下游的设备,不会消耗汇流排上的电源。若设备需要的电压超过5V,或是需要电流超过500mA,都需要使用外加电源。相对于之前其他沟通介面仅能传递讯息资料,高电压USB插槽本身还能提供5V(伏特)的主动电压,及0.5A(安培)的电流,因此对于一些小型设备而言,可以不必再外接电源供应装置,就能利用来自USB插槽的电力顺利运作。利用这特点,也有厂商开发出适当的排线,将USB拿来当作供电插座般使用,例如作为行动电话的充电器,或是提供小型桌灯及电风扇等的电力需要,反而与原本用来连接电脑用的主要用途无关。

USB 1.0

  • USB 1.0:1996年1月释出。

指定的数据传输速率为1.5 Mbit/s (Low-Speed)与12 Mbit/s (Full-Speed)。无预测及透过检测功能。只有极少数的此类装置出现在市场上。

  • USB 1.1: 1998年9月释出。

修正1.0版已发现的问题,大部分是关于USB Hubs。最早被采用的修订版。

USB 2.0

USB 2.0:2000年4月释出。增加更高的数据传输速率480 Mbit/s(现在称作Hi-Speed)。根据工程变更通知(Engineering Change Notices/ECN)进一步改进的USB规范。USB 2.0中最重要规范的ECN可以在 查到:

USB 3.0

USB 3.0于2008年11月释出,支援全双工,新增多个触点,采用发送列表区段来进行数据发包。USB 3.0暂定的供电标准为900mA,将支援光纤传输,设计的「Super Speed」传输速度为5Gbit/s,若采用光纤可达到25Gbit/s。USB 3.0的设计相容USB 2.0与USB 1.1版本,并采用了三级多层电源管理技术,可以为不同设备提供不同的电源管理方案。Intel的xHCI已经可以支援USB3.0的介面,向下相容USB2.0的介面。USB 3.0采用新的封包路由传输技术,线缆设计了8条内部线路,除VBus和GND作为电源提供线外,剩余3对均为数据传输线路其中保留了D+与D-两条相容USB 2.0的线路,新增了SSRX与SSTX专为新版所设的线路。USB 3.0的Standard-A介面继续采用了与早先版本一样的尺寸方案,外观以蓝色区分,只是内部触点有变化,新的触点将会并排在目前4个触点的后方。

参考

网络


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