电脑识别usb设备原理-(电脑识别usb设备原理图)

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电脑识别usb设备原理 (电脑识别usb设备原理图) 一、前言

近近20年的科技发展中,USB它在传输数据和电力等方面起着重要的作用,极大地影响了我们的生活USB Type-C技术的普及将再次出现USB推上风口浪尖。为此,本文侧重于介绍USB基本工作原理、发展过程、USB3.1与Type C希望对读者有所帮助。


二、USB工作原理

USB用于规范计算机与外部设备的连接和通信,USB即插即用和热插拔接口可连接鼠标、键盘等127种外设。USB自1994年底英特尔等公司联合推出以来,已成功取代串口和并口,成为当今计算机和大量智能设备的必备接口。

三、USB发展历程

1、USB 1.0

USB 1.0出现在1996年,速度只有1.5Mb/s,1998年升级为USB 1.1.速度也大大提高到12Mb/s,这种标准接口也可以在一些旧设备上看到。USB1.一是比较常见的USB高速传输速率为12Mbps,低速传输速率为1.5Mbps,b/s 一般表示位传输速度,bps 表示位传输速率,值相等。B/s与b/s,BPS与bps不能混淆。

2、USB 2.0

USB2.0规范是由USB1.传输速率达到480Mbps,折算为MB为60MB/s,足以满足大多数外设的速率要求。USB 2.0中的增强主机控制器接口定义了一个和USB 1.1使用1相兼容的架构USB 2.0驱动程序驱动USB 1.1设备。也就是说,所有的支持USB 1.1的设备可以直接存在USB 2.使用0界面而不用担心兼容性,就像USB 还可直接使用线、插头等附件。

对工程师而言,开发USB2.0 接口产品的主要障碍是面对复杂性USB2.0协议,自己写USB熟悉单片机编程的设备驱动程序。这不仅要求相当大VC编程经验也可以编写 USB接口硬件程序,所以大多数人放弃了自己的开发USB产品。

3、USB 3.0

由Intel、微软、惠普、德州仪器NEC、ST-NXP由行业巨头组成USB 3.0Promoter Group,该组织负责制定新一代USB 3.0标准。USB 3.理论速度为5.0Gb/s,其实只能达到理论值的50%,接近USB 2.0的10倍了。USB3.物理层为8b/10b编码方法,理论速度为4Gb/s,实际速度应扣除协议费,4Gb/s在此基础上。可广泛用于PC外围设备和消费电子产品。

USB 3.在实际设备应用中称为0USB SuperSpeed顺应以前的USB 1.1 FullSpeed和USB 2.0 HighSpeed。

下一代的type-c USB接口可支持正反两面插入,传输数据信号强,但目前厂家有限。

4、USB 3.1

USB 3.1规范于2013年发布,分为Gen 1和Gen 2两个版本。实际上Gen 1版本只是USB 3.0背心(理论最高仍然是5Gbps,没有变化),但还是有type-c的USB 3.1 Gen 销售,也相当于USB 3.0 type-c。USB 3.1仍保留了Type-A版本。USB 3.不仅如此,还有很大的变化Gen 2版本可以提供两倍于两倍 USB 3.0 同时发布的传输速度和type-c接口采用防震设计,支持正反插,但USB 3.需要使用转接头而不向下支撑。

2013年12月,USB 3.0推广团队已经宣布下一代 USB Type-C 自2014年8月以来,连接器的渲染已准备好大规模生产。新界面的亮点是设计更薄,传输速度更快,电力传输更强。Type-C双面可插接口最大的特点是支持USB接口双面插入正式解决USB永远插不准的世界性问题,路由网正反面随便插,同时配合使用USB数据线也必须更细更轻。

USB 3.1和USB Type-C不是概念

有些人一定注意到了,有时候USB 3.1和USB Type-C这两个词在某些情况下是可以交换的,这导致许多人模糊了这两个概念之间的界限。简单的说,USB 3.一是行业标准,也是现行标准的修订号,是技术标准,不是物理产品。但是USB Type-C它是一种新型连接器,有Type-C插头和Type-C插座组成。

更重要的是,尽管如此USB Type-C是基于USB 3.1设计,但并不意味着这种连接方式的设备支持USB 3.1标准。比如诺基亚N1平板,虽然也用过USB Type-C但还是插头USB 2.0设备。同样的概念也适用于OnePlus 2智能手机。

同时,对于使用USB 3.0 Type-A对于接口设备,这种以蓝色为标志的接口经常出现在笔记本电脑和台式机上,但兼容USB 3.1标准。那么这样做有什么意义呢?为什么有些设备使用不兼容?USB 3.1标准的USB Type-C接口呢?是的,只是为了方便。

总的来说USB Type-C具有以下特点:

1.最大数据传输速度达到10Gbit/秒,也是USB 3.1的标准;

2.Type-C接口插座端的尺寸约为8.3mm×2.5mm纤薄设计;

3.支持正反插侧插入的正反插入功能,可承受1万次重复插拔;

4.配备Type-C连接器的标准规格连接线可通过3A电流也支持超出现有电流USB供电能力USB PD最大1000W 的电力。

USB Type-C将成为USB连接的主导

USB Type-C可支持插头和接口USB 3.1高速连接可在显示端口传输4K并承担1000标准信号w只要满足所有技术标准,电源就可以同时完成。目前来看 USB Type-C不会过时,所以未来很有可能成为USB连接的主导形式。目前来看 USB Type-C不会过时,所以未来很有可能成为USB连接的主导形式。

目前,一些制造商和产品已经开始采取行动。比如苹果的MacBook就是用了Type-C单接口设计可用于充电、传输数据和视频输出;谷歌Chromebook Pixel还配备了两个USB Type-C接口,并达到相同的效果。

不过,USB Type-C逐渐普及将导致大量现有产品USB由于它们不兼容,数据电缆失去了功能USB Type-C。我们无法将microUSB插入到USB Type-C但与接口相比USB Type-C淘汰旧的一批连接标准也是大势所趋。

总结

在未来,设备兼容性仍存在一些问题USB Type-C在界面普及之前,用户还需要使用各种转换设备进行界面转换才能顺利使用。例如 USB-C to USB Adapter 转换器,USB-C Digital AV MulTIport Adapter(HDMI转换器), 还需要电源USB-C 电源适配器。

来源:网络整理

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