2024 06月15日
作者: 小白哥
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USB通信协议和接口类型

1.USB通信协议

1.1 USB 1.0

USB 1.0是在1996年出现的,速度只有1.5Mb/s(位每秒); 1998年升级为USB 1.1,速度也大大提升到12Mb/s,在部分旧设备上还能看到这种标准的接口。USB1.1是较为普遍的USB规范,其高速方式的传输速率为12Mbps,低速方式的传输速率为1.5Mbps(b是Bit的意思),b/s 一般表示位传输速度,bps 表示位传输速率,数值上相等。B/s与b/s,BPS(字节每秒)与bps(位每秒)不能混淆。1MB/s(兆字节/秒)=8Mbps(兆位/秒),12Mbps=1.5MB/s,大部分MP3为此类接口类型。

1.2 USB 2.0

USB2.0规范是由USB1.1规范演变而来的。它的传输速率达到了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”(EHCI)定义了一个与USB 1.1相兼容的架构。它可以用USB 2.0的驱动程序驱动USB 1.1设备。也就是说,所有支持USB 1.1的设备都可以直接在USB 2.0的接口上使用而不必担心兼容性问题,而且像USB 线、插头等等附件也都可以直接使用。

1.3 USB 3.0

由Intel、微软、惠普、德州仪器、NEC、ST-NXP等业界巨头组成的USB 3.0Promoter Group宣布,该组织负责制定的新一代USB 3.0标准已经正式完成并公开发布。USB 3.0的理论速度为5.0Gb/s,其实只能达到理论值的5成,那也是接近于USB 2.0的10倍了。USB3.0的物理层采用8b/10b编码方式,这样算下来的理论速度也就4Gb/s,实际速度还要扣除协议开销,在4Gb/s基础上要再少点。可广泛用于PC外围设备和消费电子产品。

1.4 USB 3.1

USB 3.1 Gen2是最新的USB规范,该规范由英特尔等公司发起。数据传输速度提升可至速度10Gbps。与USB 3.0(即USB 3.1 Gen1)技术相比,新USB技术使用一个更高效的数据编码系统,并提供一倍以上的有效数据吞吐率。它完全向下兼容现有的USB连接器与线缆。

USB 3.1 Gen2兼容现有的USB 3.0(即USB 3.1 Gen1)软件堆栈和设备协议、5Gbps的集线器与设备、USB 2.0产品。

USB-IF最新的USB命名规范,原来的USB 3.0和USB 3.1将会不再被命名,所有的USB标准都将被叫做USB 3.2,考虑到兼容性,USB 3.0至USB 3.2分别被叫做USB 3.2 Gen 1、USB 3.2 Gen 2、USB 3.2 Gen 2x2 。

1.5 USB 4.0

USB4.0 规范由USB-IF于2019 年8月29日发布。USB4 基于Thunderbolt 3协议。它支持 40 Gbit/s 吞吐量,兼容Thunderbolt 3(雷电3),并向后兼容USB 3.2 和USB 2.0。

2.USB参数

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3.USB接口图示

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