USB接口具有什么樣的特性?詳細(xì)解析
通用串行總線(英語:Universal Serial Bus,縮寫:USB)是一種串口總線標(biāo)準(zhǔn),也是一種輸入輸出接口的技術(shù)規(guī)范,被廣泛地應(yīng)用于個(gè)人電腦和移動設(shè)備等信息通訊產(chǎn)品,并擴(kuò)展至攝影器材、數(shù)字電視(機(jī)頂盒)、游戲機(jī)等其它相關(guān)領(lǐng)域。最新一代是USB4,傳輸速度為40Gbit/s,三段式電壓5V/12V/20V,最大供電100W ,新型Type C接口允許正反盲插。USB是一個(gè)外部總線標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范電腦與外部設(shè)備的連接和通訊。USB接口具有熱插拔功能。USB接口可連接多種外設(shè),如鼠標(biāo)和鍵盤等。USB是在1994年底由英特爾等多家公司聯(lián)合在1996年推出后,已成功替代串口和并口,已成為當(dāng)今電腦與大量智能設(shè)備的必配接口。USB版本經(jīng)歷了多年的發(fā)展,到如今已經(jīng)發(fā)展為USB4版本。對于大多數(shù)工程師來說,開發(fā)USB2.0接口產(chǎn)品主要障礙在于:要面對復(fù)雜的USB2.0協(xié)議、自己編寫USB設(shè)備的驅(qū)動程序、熟悉單片機(jī)的編程。這不僅要求有相當(dāng)?shù)腣C編程經(jīng)驗(yàn)、還能夠編寫USB接口的硬件(固件)程序。所以大多數(shù)人放棄了自己開發(fā)USB產(chǎn)品。
一、USB接口主要具有下列特點(diǎn):
1、可以熱插拔。就是用戶在使用外接設(shè)備時(shí),不需要關(guān)機(jī)再開機(jī)等動作,而是在電腦工作時(shí),直接將USB插上使用。
2、攜帶方便。
3、可充電:手機(jī)通過USB線與電腦相連,可為手機(jī)充電。
4、USB數(shù)據(jù)線:手機(jī)與電腦用USB數(shù)據(jù)線連接時(shí),可用手機(jī)上的USB共享網(wǎng)絡(luò)功能提供電腦臨時(shí)上網(wǎng)。
5、USB數(shù)據(jù)線:手機(jī)與電腦連接后,在電腦上將手機(jī)上的海量照片上傳到電腦硬盤中。
6、USB無線網(wǎng)卡:電腦無法上網(wǎng)時(shí),還可以買一個(gè)USB無線網(wǎng)卡插到電腦上網(wǎng)。
7、電腦上可插入U(xiǎn)SB接口的U盤、移動硬盤、移動光驅(qū)等移動設(shè)備。
二、USB 接口分類
根據(jù)所支持設(shè)備的特點(diǎn),分為USB Type A/B/C/Mini/Micro。
1、MiniUSB A/B:比micro USB接口大些,又稱迷你USB。
一般用于數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、測量儀器以及移動硬盤等移動設(shè)備。
2、Micro USB A/B接口:扁梯形
Micro-USB標(biāo)準(zhǔn)支持USB OTG功能,即提供數(shù)據(jù)傳輸和充電功能。
是USB 2.0標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)便攜版本,比Mini USB接口更小。
Micro USB 目前主要分為A型、B型、USB3.0 B型。
而其中Micro USB A型使用最廣泛,被很多人稱為“安卓口”或“安卓線”,因?yàn)榘沧渴謾C(jī)都用的是這種接口。
相對于Mini USB,它的體積更小,更薄,很多移動設(shè)備包括平板電腦、移動硬盤、數(shù)碼相機(jī)、攝像頭都淘汰了Mini USB端口而改用Micro USB A。
3、USB Type A、USB Type B、TYPE C
USB Type A:我們電腦上常用的就是這種長方形的USB接口,USB2.0是黑色接口,USB3.0是藍(lán)色接口。
USB接口,可方便地在計(jì)算機(jī)上添加設(shè)備,而不需要占用計(jì)算機(jī)的并口和串口。只需插上電源即可使用,但有時(shí)也很難使用。
USB接口的特征。
1、提供多種類型的接口設(shè)計(jì),如A Type/B Type/Mini USB接口。
2、安裝形式可采用DIP/SMT/夾線型/焊接線類型。
3、端接觸面采用彈性設(shè)計(jì),確保良好的觸點(diǎn)性能及長壽命要求。
4、滿足多項(xiàng)焊接設(shè)備參數(shù)的耐高溫要求。
USB接口的配置功能。
USB接口定義了四種傳輸類型。
控制性傳輸:發(fā)送短指令和查詢到設(shè)備,或者接收設(shè)備發(fā)出的狀態(tài)響應(yīng)。
斷開傳輸:在一個(gè)很小的包上傳送以確??焖俚捻憫?yīng),比如鼠標(biāo)或鍵盤等等。
區(qū)塊傳送:大數(shù)據(jù)量的錯(cuò)誤檢測,比如打印機(jī)、硬盤等。
同步性傳輸:無錯(cuò)誤檢測的實(shí)時(shí)流數(shù)據(jù)傳輸,如音箱等。
裝置內(nèi)的驅(qū)動會設(shè)定每一個(gè)下行裝置的裝置類型,作業(yè)系統(tǒng)可載入標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動程式,具體取決于裝置類型。HID(HID)和大容量存儲設(shè)備(MSD)具有操作系統(tǒng)自帶的驅(qū)動程序。其它類型包括音頻類.打印機(jī)類.視頻類和測試測量類,等等。另外,USB接口還規(guī)定了廠商類別,允許用戶定制。
usB接口的主要特點(diǎn)有:
① 使 用 方便。即插即用,可熱插拔,具有自動配置能力,用戶只要簡單地將外設(shè)插人到PC以外的總線中,PC就能自動識別和配置uSB設(shè)備。
② 速 度快 。在遵循usBI.1規(guī)范的基礎(chǔ)上,usB接口最高傳輸速度可達(dá)12MbPs,而在usBZ.0規(guī)范
下,更可以達(dá)到48oMbps[,〕。
③ 連 接 靈活,易擴(kuò)展。它不僅可以連接127個(gè)USB設(shè)備,而且連接的方式也十分靈活,既可以使用串行連接,也可以使用集線器(Hub)把多個(gè)設(shè)備連接在一起,再同PC機(jī)的USB接口相連。
④ 能 夠采 用總線供電。usB總線提供最大達(dá)sv電壓、solllA電流。大部分USB外設(shè)無需單獨(dú)的供電系統(tǒng)。
由于 U SB 的諸多特點(diǎn),在PC的外圍設(shè)備中,取代了大部分傳統(tǒng)的接口。但在智能儀器儀表中,還大量地使用RS一232C接口。隨著智能儀器儀表控制系統(tǒng)的日益復(fù)雜,數(shù)據(jù)采集量的增大,迫切需要尋求一種更高速、安全、方便的通信形式。USB接口的特點(diǎn),恰好滿足這種應(yīng)用要求,USB產(chǎn)品進(jìn)人智能儀器儀表和工業(yè)控制領(lǐng)域?qū)⑹潜厝坏摹?