USB你真的了解它吗？USB的进化史

Posted 2021-05-14 一口Linux

电脑界的上古时期是没有USB接口的。在那个时期电脑用于连接外设的常见接口有这5种：

1、 串口（有9针、25针这2种）通常指COM接口 -不支持热插拔

串口用于低速设备，例如鼠标、调制解调器等，也有一些低速打印机采用串口连接。常常也用来连接其他设备进行调试、刷入固件等。

串口传输数据是一位一位的顺序传送，只要一对传输线就可以实现双向通信（可用电话线作为传输线），特别适用于远距离通信，但传输速度较慢。

串口&串口鼠标

2、 并行 也称IEEE1284 -不支持热插拔

并行接口用于"高速"设备，例如打印机、扫描仪、外置驱动器等。

并行接口中各位数据都是并行传送的，通常以8位字节或16位字节进行数据传输。

并口 & 打印机并口

3、 PS/2 -不支持热插拔

PS/2接口仅可用于键盘、鼠标。通常绿色接鼠标，紫色接键盘；一半紫一半绿的两种都可以接。

PS/2 & PS/2键盘

4、 游戏端口（也叫MIDI接口）-不支持热插拔

MIDI接口，常用于游戏手柄，也有MIDI键盘、MIDI吉他、合成器等。

MIDI & MIDI音乐键盘

5、 IEEE1394（或叫火线）-支持热插拔

IEEE1394常用于对速度要求更快的设备，例如摄像机、外置硬盘等，因为速度较快，在USB 2.0普及之前依然是DV的首选接口。但通常只有苹果电脑和高端主板上才有火线接口，一般计算机需要通过插卡扩充。

火线 & 摄像机火线

 

USB标准是如何成型的

在数据交换量越来越大的情况下，传统的外设接口EPP（增强并行端口）、ECP（拓展性能端口）逐渐感到力不从心，难以支撑，为了缓解此种矛盾，各厂家纷纷推出了各自的解决方案。其中以VIA威盛电子倡导的IEEE1394与INTEL公司推崇的USB最有竞争实力。现在USB明显占了绝对的上风。

USB（Universal Serial Bus）即通用串行总线，带有5V电压，支持即插即用，支持热插拔功能。USB诞生于1994年，由康柏、IBM、Intel和Microsoft共同推出，目的是为了统一外设如打印机、外置Modem、扫描仪、鼠标等的接口。

USB1.0的产生

USB标准真正正式颁布是在1996年，当时的标准是USB1.0（传输速率1.5Mbps），不过USB1.0并未流行。接口的普及必须满足这3个条件：统一的标准、流行操作平台的良好支持以及支持该标准的大量产品，而Windows95是不支持USB的，因此，96年颁布的USB标准就成了一张废纸。

USB1.0

 

USB1.1的产生

直到1998年，USB才迎来了真正的春天，业界巨头们坐下来指定了USB1.1（传输速率12Mbps）标准，使USB技术更加成熟可靠，Windows98发布，也正式对USB接口提供支持（在Windows97，Windows95 OS/2也支持USB，不过并没有广泛使用。）。

1996年制定的USB 1.0标准为USB 2.0的低速（Low-speed）版本，理论传输速度为1.5 Mbps，即0.1875MB/s，采用这种标准的USB设备比较少见；

1998年制定的USB 1.1标准为USB 2.0的全速（Full-speed）版本，理论传输速度为12 Mbps，即1.5 MB/s，采用这种标准的USB设备比较常见；

2000年制定的USB 2.0标准是真正的USB 2.0，被称为USB 2.0的高速（High-speed）版本，理论传输速度为480 Mbps，即60 MB/s，但实际传输速度一般不超过30 MB/s，采用这种标准的USB设备也比较多。

USB2.0的产生

用户的需求，是促进科技发展的动力，产商也同样认识到了这个瓶颈。COMPAQ、Hewlett Packard、Intel、Lucent、Microsoft、NEC和PHILIPS这7家厂商联合制定了USB 2.0接口标准。USB2.0将设备之间的数据传输速度增加到了480Mbps，比USB1.1快40倍，速度的提高对于用户最大好粗就是意味着用户可以使用到更高效的外部设备，而且有多重速度的周边设备都可以连接到USB2.0的线路上，无需担心数据传输时发生瓶颈效应。

usb2.0

 

USB3.0的产生

尽管USB2.0标准的理论数据传输率达到了480Mbps，但依然无法满足用户的需求，因为随着数字媒体的日益普及，高清视频、游戏程序、数码照片的容量动不动就是几GB，大容量闪存及"海量"移动硬盘灯USB设备不断增加，用户随时会遇到同时传输几GB甚至是几十GB的大文件，如果依然是沿用USB2.0标准，它的速度真的是太慢了。2008年11月18日由Intel、微软、惠普、德州仪器、NEC、ST-XNP等业界巨头组成的USB 3.0 Promoter Group公布了新一代的USB3.0标准。USB3.0速度达5.0Gbps，并且引入了新的电源管理机制，支持待机、休眠和暂停等状态。

 

usb3.0

 

USB3.1的产生

2008年11月12日USB3.0推出之后，SuperSpeed带来了5Gbps的高速传输效能，附加提供5V/0.9A电源。随着传输速率的要求提高，加上也希望能提升供电能力，2013年12月3日USB 3.0 Promoter Group正式宣布USB 3.1诞生，速率是10Gbps。

USB3.2的产生

2017年9月，USB3.2发布，在USB Type-C下支持双10Gbps传输速率，速度可达20Gbps。

 

各标准下的接口及速率

USB接口支持多个不同设备的串列连接，一个USB口理论上可以连接127个USB设备，可以使用串行连接，也可以使用Hub把多个设备连接在一起。在USB方式下，外设都在机箱外连接，允许外设热插拔，而不必关闭电源。USB因其使用方便、传输速度快得到了广泛的支持和快速普及。