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USB 2.0 全攻略

xuhbin 发表: 2004-03-28

支持热插拔技术和高级即插即用功能，这样用户可以方便的在计算机上添加外设，而且USB接口不使用IRQ的中断控制以及输入输出的地址资源，最多可以连结127个设备。另外USB接口最大的优点就是速度快，尤其是运用在打印机、扫描仪等设备上，它可以显著提高用户的工作效率。随着全新的USB2.0规范诞生，输入/输出的带宽得到了显著扩展，从而会进一步刺激USB外设的发展。那么USB2.0技术规范有些什么特点，能给我们带来哪些好处呢？鉴于目前USB 2.0插卡和外围设备大量涌现，我们有必要让大家对USB 2.0有一个全面的了解。

什么是USB 2.0

USB 2.0（通用串行总线）是一种计算机外设连接规范，由PC业的一系列龙头老大联合制订，包括康柏、惠普、英特尔、Lucent、微软、NEC和Philips。USB2.0在现行的USB1.1规格上增加了高速数据传输模式。在USB2.0中，除了USB1.1中规定的1.5Mbit/s和12Mbit/s两个模式以外，还增加了480Mbit/s（60MB/s）这一“高速”模式。由于增加了高速模式，将会使USB的应用范围得到进一步扩大。由于总线的整体传输速度提高，即使同时使用多个设备也不会导致各设备的传输速度减慢。

要实现USB2.0需要得到硬件和软件双方的支持。除了电脑中安装的Host Controller等设备以及内置于集线器的控制芯片需要支持2.0版本外，另外还要在操作系统中安装驱动软件。USB2.0可以使用原来USB定义中同样规格的电缆，接头的规格也完全相同，在高速的前提下一样保持了USB 1.1的优秀特色，并且，USB 2.0的设备不会和USB 1.X设备在共同使用的时候发生任何冲突。但是数据处理上则有快有慢，将一个USB 2.0规格的外设与一台只有USB 1.1规格的电脑相连，其结果只能让该设备运行于USB 1.1模式下，传输速率也只能降低到12Mbps。

目前来说，我们常见的系统有三种不同的芯片来支持USB 2.0接口：来自威盛（VIA）的VT6202和NEC的D720100AGM两款芯片是专门为支持USB 2.0设备而设计的芯片产品，多用于集成在主板上，也被单独制作成USB 2.0控制卡，供早期电脑使用；而来自Intel的FW82801DB芯片则是一款多用途ICH4芯片，配合Intel的i845E、i845G、i845PE、i845GE等芯片组使用。

另外，在软件方面，操作系统对USB2.0的支持程度将直接影响到这个接口的成功与否，目前Microsoft将只在Windows XP及Windows2000上支持USB2.0驱动程序，这些驱动程序使用者可以www.usb.org网页上下载。不过一些USB 2.0 PCI卡的生产厂商均宣称它们将在Windows 98上支持USB2.0连接卡及连接器的驱动程序。

与USB 1.1相比较

USB2.0将连接的速度从USB1.1的12MBPS提高到480MBPS，为下一代电脑周遍设备的升级换代提供了可能。USB2.0与USB1.1完全兼容，两者之间的转换对最终用户来说是无缝的。事实上USB2.0和USB1.1使用同样的连接线和接头。只是如果你将一个USB 1.1设备与一个USB 2.0设备相连，你会发现它的速度只能达到USB 1.1的标准。既然没有兼容问题，而且规格中也没有涉及到电源供电问题，那么唯一的差异就表现在突出的速度改变上：USB 1.1的最大传输速率为12Mbps，而USB 2.0的最大传输速率高达480Mbps！USB2.0给周边设备供应商提供了提升USB设备功能的机会，而且使得他们的产品可以适应市场上大量的支持USB设备的PC，USB2.0还有可能引领新的PC周边设备的创新和开发。

随着新标准的推出，用户马上就可享受更快的宽带Internet连接、分辨率更高的电视会议摄影机、下一代的打印机和扫描仪以及更快的外置存储设备。此外，USB 2.0也使现有技术能发挥出更高的效率。记得一年前，笔者曾经对一块容量为10GB的外置硬盘进行过测试，结果发现硬盘所采用的USB 1.1接口技术成为数据传输的最大障碍，过长的等待时间以及迟钝的反应速度令我们几乎无法忍受。而如今，一分钟之内，1GB的数据即可通过USB 2.0从PC硬盘备份到便携存储设备上，而USB 1.1则需半小时。USB 2.0可以将下载数字照片的时间从USB1.1的几分钟缩短到USB2.0的几秒钟；扫描仪数秒内即可通过USB 2.0完成一张高分辨率的数字图像的扫描，而USB 1.1则需要几分钟。此外，更高的宽带技术可以提供PC用户更多的应用，比如数码影像的生成，互联网游戏，这些都需要完善的高速的周边设备能够平稳的运行。USB2.0更高的速率也使得新周边设备的产生有了可能。

USB2.0最潜在的应用场所

USB2.0数字摄像头将会进一步增强其在视频会议中的实用性和易用性。USB2.0能够提供更高质量的图像和，更高的帧数，从而能够更好的胜任Internet应用和视频捕捉。USB2.0视频捕捉适配器将会使市场上非常受欢迎的产品。USB2.0的高带宽使这种新型的适配器录制高质量的视频成为可能。而在USB1.1标准上是绝对不可能实现的。

USB2.0扫描仪将会具备和SCSI扫描仪和FireWire扫描一样的高速度，而价格却会非常低。很多厂商都已经开始开发他们的USB2.0标准的扫描仪，包括：Hewlett Packard, MicroTek, PlusTek和其他一些厂商。

USB2.0的存储设备在高速存储方面成为一个新的热门。我们将会在市场上见到高速度的移动存储设备，例如便携刻录机、移动硬盘、闪盘存储器等等,USB2.0的DVD-RAM也会出现。

USB2.0直接连接网卡也会成为热门的产品，因为它提供了超过100BASE-T局域网的性能。

两虎相争：USB 2.0与IEEE 1394

USB2.0和1394首先在应用对象上不同。USB2.0的开发组希望USB2.0能够成为大多数PC周边设备的首选连接方式，而IEEE1394的首要目标是影像等消费类电子设备如数码CAMCORDERS，数码VCRS，DVD和数码电视等。人们希望将来USB2.0和1394可以同时应用于消费类的电子系统上。

USB2.0和1394在应用上的不同是缘于目前环境的持续革新。今天，有大量的高速增长的支持USB连接的PC，有上百种可连接到PC上的USB设备投放到市场当中。提高USB的速度，提供简单的USB设备安装路径已经是自然的变革要求。在影像消费电子设备产业中，IEEE 1394已成为一种事实上的连接标准。因此，如果一台PC需要连接到这类设备上，他的连接方式还是IEEE1394。

USB2.0

支持1.5 Mbit/s、12Mbit/s、480Mbit/s的传输速率。
需要USB控制器控制数据传输。
最大连线长度5米。
最多支持127个外部设备。
内部电源供应为500 mA/5V（最大）。
完全兼容USB1.1的设备。

火线（IEEE1394）

支持100 Mbit/s、200Mbit/s、400Mbit/s的传输速率。
工作无需控制器，可以实现对等传输。
最大连线长度4.5米。
最多支持63个设备。
内部电源供应为1.25A/12V（最大）。
唯一对数字摄录机提供支持的电脑总线。

两者各有其优缺点，最大传输速率也十分接近，而且目前两者都各有其相应的市场。

虽然各有所长，但总的来说，这两种技术仍然有许多相近的地方：?“USB 2.0”传输速度为每秒480Mbps，比起IEEE1394每秒400Mbit/s略快，最大传输速率也十分接近。目前，这两大阵营正在为提高各自的技术标准而努力。1394商业协会(The 1394 Trade Association)正在着手制定IEEE 1394b，这是一个在首阶段会将数据传输速率提高到1.6Gbps、而后计划提高到3.2Gbps的新版本。而USB应用者论坛却在忙于完成一个称之为“USB OTG”的规范，该规范将允许支持USB 2.0的设备在不需要PC控制的情况下达到相互连接和交换数据。看来，高速接口标准之争将在这两者之间愈演愈烈。

站在USB 2.0趋势的前端

前面我们已经提到USB OTG，它是USB On-The-Go的缩写，是近年发展起来的技术，主要应用于各种不同的设备或移动设备间的联接，进行数据交换。特别是PDA、移动电话、消费类设备。改变如数码照相机、摄象机、打印机等设备间多种不同制式连接器，多达7种制式的存储卡间数据交换的不便。

USB技术的发展，使得PC和周边设备能够通过简单方式、适度的制造成本将各种数据传输速度的设备连接在一起，上述我们提到应用，都可以通过USB总线，作为PC的周边，在PC的控制下进行数据交换。但这种方便的交换方式，一旦离开了PC，各设备间无法利用USB口进行操作，因为没有一个从设备能够充当PC一样的Host。

On-The-Go，即OTG技术就是实现在没有Host的情况下，实现从设备间的数据传送。例如数码相机直接连接到打印机上，通过OTG技术，连接两台设备见的USB口，将拍出的相片立即打印出来；也可以将数码照相机中的数据，通过OTG发送到USB接口的移动硬盘上，野外操作就没有必要携带价格昂贵的存储卡，或者背一个便携电脑。

使用OTG后，不影响原设备和PC的连接，但使得在市场上已有超过10亿个USB接口的设备，也能通过OTG互联。“USB On-the-Go”技术的问世使使得USB 2.0从称霸PC及周边，进而直捣消费电子产品，让IEEE 1394倍感威胁，据资料显示，在产品上安装IEEE 1394功能的成本同安装“USB On-the-Go”大致相当。

展望未来

从1994年11月11日发表了USB 0.7版本以后，USB版本经历了八年的发展，到现在已经发展到了2.0的版本，终于得到广泛的普及应用，如今已经被计算机、游戏机、视听家电等数字产品广泛采用。随着USB 2.0的正式投入使用，USB接口的各类存储设备发展之快让人目不暇接，不仅成熟的USB硬盘伴随着USB 2.0那高达480Mbps的带宽一举突破瓶颈成为人们瞩目的焦点，便携刻录机、闪盘存储器也因为速度的提高而为人们所接受。

我们可以预见，USB的发展将不会停止，越来越高的频率，越来越快的速度，越来越广泛的普及程度将成为未来的USB 3.0甚至4.0努力的方向，同时它也将给电脑制造商带来新的机遇与挑战。或许在不久的将来，OTG技术也成熟起来，各种外设之间也都通过USB互相连通了，一架USB数码相机可以直接向USB打印机传输图片；一部USB扫描仪可以直接向显示器输出图片.....那是多么惬意的事情啊！

[ 这个贴子最后由阿波在2004-3-29 16:25:26从 软件交流 转移过来 ]

yanzikids

什么时候来个3.0吧 哈哈！