USB标准及设备介绍.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,USB标准及设备介绍,USB标准及设备介绍,一.USB接口的诞生,一.USB1.1、2.0标准介绍,二.USB常见设备介绍,USB接口的诞生（发展史）,一.什么是USB？,USB是英文Universal Serial Bus的缩写，中文含义是通用串行总线。它是一种应用在PC领域的新型接口技术上面提到的外设接口没有统一的标准，USB就将这些接口统一起来，使用一个4针插头作为标准插头。通过这个插头，采用菊花链形式可以把所有的外设连接起来，并且不会损失带宽。早在1995年，就已经有PC机带有USB接口了，但由于缺乏软件及硬件设备的支持，这些PC机的USB接口都闲置未用。1998年后，随着微软在Windows 98中内置了对USB接口的支持模块，加上USB设备的日渐增多，USB接口才逐步走进了实用阶段。,这几年，随着大量支持USB的个人电脑的普及，USB成为PC的标准接口已是大势所趋。在主机(host)端，最新推出的PC机几乎100%支持USB；而在外设(device)端，使用USB接口的设备也与日俱增，例如数码相机、扫描仪、游戏杆、磁带和软驱、图像设备、打印机、键盘、鼠标等等,。,二.USB的诞生,USB，全称为Universal Serial Bus（通用串行总线），是由Compaq、DEC、IBM、Intel、Microsoft、NEC以及Northern Telecom等公司于1994年11月共同提出的，这跟PCI、AGP、AMR等单独由Intel提出的硬件标准不同。有些厂商指出：PCI、AGP等属于Intel单独提出的硬件标准，所以Intel的芯片组可以充分支持这些标准，而其他厂家依据公布的规格文件标准才能设计出芯片，因此处于劣势，这个道理是显而易见的。而USB标准是多家公司一同提出的，就不会发生上述某一家独占技术优势的情况。,1994年初，Compaq、DEC、IBM、Intel、Microsoft、NEC以及Northern Telecom等公司成立了USB论坛，初步制定了USB规范。然后花了近两年的时间形成了统一的意见，于1995年11月正式制定了USB 0.9通用串行总线规范。1997年，真正符合USB技术标准的外设才出现。,符合USB 1.1规范的标志,三.USB技术的发展,从1994年11月11日发表了USB 0.7版本以后，USB版本经历了六年的发展，到现在已经发展到了2.0的版本。不过直到近期，它才得到广泛的普及应用。,早期的USB版本，在推出时普遍不遭到重视。其最大的原因是：当时的主板结构是以Baby-AT板为主，USB功能接口在许多主板上都是一种可选择的功能，有些主板制造商在主板上提供了4X2或5X2的USB针脚接口，而更多的则为了节省成本，连USB针脚接口都省掉了。另外，在BIOS固件方面也缺乏支持当时很多主板都是只提供有USB连接针脚接口，而主板的BIOS没有真正支持USB。这样，使用USB，只有主板BIOS升级到能支持USB功能的BIOS才行。,这种情形一直延续到ATX主板结构的诞生。不过一开始的ATX主板在支持USB的方面还不是很好。因为一般ATX的设备连接口都设计成一层的高度，其所能使用的接口空间都给传统的串行通讯接口和LPT打印机占用了，根本没有余地留给USB接口，所以当时如果要想使用USB接口的话，还得使用USB转接卡，通过连线与主板上的USB针脚接口相连才能得以实现。不过后来ATX主板的Back Panel设计成了二层，终于使USB接口在主板上有了安身立足之处，无须再通过外接USB转接卡了。,1999年初在Intel的开发者论坛大会上，与会者介绍了USB 2.0规范，该规范的支持者除了原有的Intel、Microsoft和NEC等成员外，还有惠普、朗讯和飞利浦三个新成员。USB 2.0向下兼容USB 1.1，传输率将达到480Mbps，还支持宽带数字摄像设备及下一代扫描仪、打印机及存储设备。,符合USB 2.0规范的标志,资源占用,USB接口不再使用IRQ的中断控制以及输入输出的地址位资源(I/O Address)，而是依靠开机后操作系统分配给设备一个逻辑位置来做数据传输，所以可以作大幅度的扩充，可以连接127个周边设备，如果这样电源供应会是一个问题。当设备过多的情况下，会因为负载问题而不能驱动设备，所以只有外接电源，才能保证正常的使用127个输出/入的设备。为了保证电源电压不在传输中不被消耗过多，所以在USB规格中规定设备接线不超过5公尺，USB设备也被设计为3.3V-5V之间的低耗电（高耗电设备都设计为带外接电源）。,USB 2.0,Compaq,Hewlett Packard,Intel,Lucent,Microsoft,NEC and Philips这7家厂商联合制定了USB 2.0的产品规格。USB 2.0将设备之间的数据传输速度增加到了480Mbps，快过USB 1.x的40倍，但是最初的USB2.0的速度只是定义为240Mbps，但是技术队伍通过努力，把速度提高到了480Mbps。而且具有多种速度的周边设备都可以被连接到USB 2的线路上，不像USB 1.x时代，因为高带宽使得更多的设备无需担心数据传输时发生瓶颈效应。在高速的前提下一样保持了USB 1.X的优秀特色后，更是保证了向下兼容。,USB的优点有以下几条,：,1.USB为所有的USB外设提供了单一的、易于操作的标准的连接类型。这样一来就简化了USB外设的设计，同时也简化了用户在判断哪个插头对应哪个插槽时的任务,实现了单一的数据通用接口。,2.USB排除了各个设备象鼠标、调制解调器、键盘和打印机设备对去系统资源的需求，因而减少了硬件的复杂性和对端口的占用，整个的USB的系统只有一个端口和一个中断，节省了系统资源。,3.USB支持热插拔(hot plug)，也就是说在不关PC的情况下可以安全的插上和断开USB设备，动态的加载驱动程序。其他普通的外围连接标准，如SCSI设备等必须在关掉主机的情况下才能增加或移走外围设备。,4.USB支持PNP。当插入USB设备的时候，计算机系统检测该外设并且通过自动的加载相关的驱动程序来对该设备进行配置，并使其正常工作。,5.USB在设备供电方面提供了灵活性。USB设备直接由主板供电,或直接连接到Hub,或是连接到Host的设备可以通过USB电缆供电，也可以通过电池或者其它的电力设备来供电，或使用两种供电方式的组合.并且支持节约能源的挂机和唤醒模式。,6.USB提供高速480Mbps、全速12Mbps的速率和低速1.5Mbps的速率来适应各种不同类型的外设。,7.针对不能处理突然发生的非连续传送的设备，如音频和视频设备，USB可以保证其固定带宽。,8为了适应各种不同类型外围设备的要求，USB提供了四种不同的数据传送类型。,9.USB使得多个外围设备可以跟主机通信。最多可级联127个外围设备。,10.携带方便，USB设备大多以“小、轻、薄”见长，对用户来说，同样20G的硬盘，USB硬盘比IDE硬盘要轻一半的重量，在想要随身携带大量数据时，当然USB硬盘会是首要之选了。,三.USB常见设备介绍,USB设备分类,USB在市场上流通的设备越来越多，我对这些产品进行一些分类：,1USB集线器,2输入输出设备 3多媒体设备 4通讯设备5储存器 6局域网络及其它设备,我们都知道如果USB Hub没有外接电源只能提供每个接口100mA的电渡，而接了外接电源的USB Hub却可以给每个接口完整的供应500mA的电流。一般我建设使用外接电流，现在一个USB键盘（170mA-200mA）和一个USB鼠标（70mA-90mA）的耗电在240-260mA之间，这样的话USB Hub都已经不堪重负了。在Windows安装USB Hub，驱动都不用安装，就安装上了。而且不会在信息提示，你用设备管理器就能看到General Purpose USB Hub的字样。如果你接了多个USB Hub，会出现多个相同字样（接几个USB Hub出几个General Purpose USB Hub）。,2.输入输出设备,低速设备：,键盘、鼠标、游戏手挚，都属于低速设备，三者的安装界面都是一样的，如果没有特殊功能，是不要使用驱动的，直接可以由Windows自身的USB设备驱动中找到对应驱动，你要做是是将USB设备直接接入USB Prot或者是USB Hub就能立刻安装，只要放入Windows安装光盘即可，如Win me和平共处Win 2K则连安装光盘都无需,。,鼠标越来越多采用USB接口，原来鼠标从com口转换为PS/I口，再到现在的USB口，都是为了得到更佳的数据传输和安装拆卸的便捷。在众多USB鼠标中，A4Tech和逻辑的鼠标是比较多功能发展的，所以会要国使用专门的程序来安装，而其它品牌在驱动方面，一般使用Windows自带的即可。,USB的游戏手挚在市场上同样得到广泛应用，而且在安装方面同样简单易用。,高速设备,打印机、扫描仪、声卡、视频采集盒等都是现在应用比较广的设备，使用USB接口的它们，都归于高速输出入设备之列。在这些设备中，不但需要高带宽，还需要额外的电源提供，这些设备只有在有足够的电力支持下安装在系统上时系统才能检测到设备。很多产品中都会带有自动安装程序，你不再使用widows的程寻搜导，就能完全安程好系统设备。,以HP930C打印机为列，此款打印机采用USB和EPP接口共存。现在非常多的打印机都采用这样的结构，因为打印机的接口线路转换十分容易，所以市面到我们都能看到com和EPP口对应USB的接转线出售，打印机的Parallel port分式EPP、ECP是最快的运作模式有4Mb/S，而USB 1.X的12Mb/S可见有多快了，而USB 2.0的改进对于这些设备来说真是对USB设备的解放。,USB声卡和带自解码音箱现在也有了非常多的产品，产品都是同一个原理，通过USB线将数字音乐传到设备中，它的好处是可以减少类比信号的消耗，还能减少信号杂讯的干扰。这是完全由软件来控制的音乐数据的处理，因为CD-ROM没有向设备直接连接，这是CD的音乐信号通过IDE接线传输，进入控制面板声音和多媒体硬件CDROM属性数字CD播放，如此即可使用。,3.视频多媒体产品,电视盒,现在电视盒也有USB接口了，但愿因为接口限制只能用在Windows系统中才可以完全正常运作。不同于外接式电视盒，在电脑没有开机的情况下依然可以开机，不过12Mb/S的速度，对于TV盒的数据传送似乎有点困难，所以有生产电视盒的厂家都将压缩软体的为一种可以改观效果的重点，所以画质表面的还十分不错，现在的压缩技术已有相当的突破，安装上也有Auto Run的光盘，十分方便，但是要注意的是第一次使用时要记得做频道扫描，你不做频道扫描，程序会自动提醒。,电视盒的接口也非常多，AV输入、S-Video的输入都会有，另外软件会加入FM广播接收功能，强大的软件还有视频或者图像的采集功能。当然遥控器也是必不可少的。,摄像头,摄像头方面就比较简单，安装一般也有相应的自动安装的光盘，主要功能也都是在软件上，一般Web movie，照片拍摄，视频录制的功能等。,电视合及接口,最后我把USB充电器也作为通讯类产品来介绍，在广东已经大量出现USB接口的大哥大充电器，通过电脑的USB接口直接取电，给你的手机充电，十分方便。现在已有NokiA、Motorola、Panasonic、Samsung等型号的出现，可以视自己手机型号选购。,5.储存设备,讲到USB储存设备，记忆最深的要算大姆哥硬盘了。就作为硬盘来说，不需要外接5V 500MA的电流不可以驱动已经令人心动，而大小如大拇指更是吸引人了。不过大姆哥优盘也是需要驱动程序的。安装程序支Win9X/ME/2K/MEC/Linux/Bcos这几种操作系统。我在这里特别提醒一下，在Win ME和WIN2K下才是直接安装程序，要 得解压后安装。安装过程中要执行两次安装动作，一次是安装通用序列汇热电厂流控制器，另一次则是安装硬盘控制卡，设备管理器都能看到。,另外，Imation近期推出Fireware+USB双口的移动硬盘，速度传输非常惊人，高达400Mb/S.,USB硬盘盒 这种产品因为速度慢也应用不开，不过比一起爱国者的USB硬盘到是算很多，价格也合适，同样可以识别硬盘的分区等等，USB硬盘盒需要驱动程序，共两张1.44MB的软盘，包括了Win9X/ME/2K和MAC的驱动。,另外，Imation近期推出Fireware+USB双口的移动硬盘，速度传输非常惊人，高达400Mb/S.,6.局域网络设备及其它,一般家庭网络，基本为两台机器，所以有种USB Link可以通过USB接口连接两台电脑。利用一个带中央控制芯片的USB连线，安装驱动程序后，就可以达到两台电脑资源共享的目的。,CDROM/RW/DVDROM,另外的USB储存设备就是CD/DVD-ROM，比较易见，其次就是1.44m的软驱，特别小七巧，很适合笔记本电脑，之后就是CDRW，由于USB 2.0规格的诞生，现在有了8X、4X、32X的CDRW。,Thanks!,The end!,