USB接口是谁发明的?

USB:到目前为止有三个标准:0996发布的USB1.0,0998发布的USB1.1,以及刚刚发布的最新标准USB2.0。这三个标准最大的区别在于数据传输速率,其他方面也有不同程度的提升。总体来说,就目前的USB2.0来说,已经很完善了,速度也上了一个新台阶。下表列出了各种USB标准的技术参数,并与IEEE1394进行了对比,希望对你有所帮助。

USB的全称是通用串行总线,最多可以连接127个外设。由于其热插拔和即插即用的优点,USB接口已经成为扫描仪的标准接口。USB有两种规格,USB1.1和USB2.0。

USB1.1是目前通用的USB规范,其传输速率在高速模式下为12Mbps,低速模式下为1.5Mbps。注:这里的B表示位,1MB/s(兆字节/秒)=8MBPS(兆比特/秒),12mbps = 1.5mb/s,目前家用低端扫描仪主要是USB接口类型。

USB2.0规范由USB1.1规范发展而来。其传输速率达到480Mbps,换算成MB就是60MB/s,足以满足大部分外设的速度要求。USB 2.0中的增强型主机控制器接口(EHCI)定义了与USB 1.1兼容的架构。可以用USB 2.0驱动驱动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,不用担心兼容性问题,USB线、插头等配件也可以直接使用。

目前所有主机都有USB接口,所以USB光存储的应用极其方便。作为外部光存储设备的接口,应用相当灵活,不需要为接口增加额外的设备,减少投资。

详见下文。

PC外设接口的革命——IEEE1394和USB

在数据交换量越来越大的今天,传统的外设接口EPP和ECP逐渐感到力不从心,难以支撑。为了缓解这个矛盾,各个厂商都推出了自己的解决方案。其中威盛电子倡导的IEEE1394和英特尔公司倡导的USB最具竞争实力。目前看来USB略有优势。所以,我们的目光自然是瞄准了他们。今天笔者就带领大家领略一下它们的优雅!

1,基本技术数据和发展历史

USB,通用串行总线的缩写,如果直接翻译成中文就是“通用串行总线”接口。是5V电压的串行总线系统,支持即插即用和热插拔功能。最多可以同时连接127个USB设备,带宽由每个设备平分。出生于1994。当时是由PC行业的几个“巨头”——康柏、IBM、英特尔、微软联合推出的。它旨在统一打印机、外部调制解调器、扫描仪、鼠标等外围设备的接口。,从而取代以前的串口、并口、PS/2接口,方便安装使用。然而,真正的USB标准发布为1996。当时的标准是USB1.0,但我们知道一个接口的普及必须具备三个条件:统一的标准、对流行操作平台的良好支持以及大量支持该标准的产品。要知道Win95是不支持USB的。所以1996年颁布的USB标准就成了一张废纸。所以1998年以前的主板芯片组虽然很多也可以支持USB,但是主板厂商无一例外都不提供USB接口,甚至主板都没有USB口,所以找不到USB产品。直到1998,USB才迎来了真正的春天——先是行业巨头坐下来制定了USB1.1标准,让USB技术更加成熟可靠;然后Win98发布了,宣布正式支持USB接口,USB真正发展起来了(注:Win98之前,Win97(Win95 OS/2)也支持USB,但是没有广泛使用。)

IEEE1394,也称为“火线”或“火线”。早在1985年,苹果就开始研究FireWire技术,并取得了很大的成果。但这个标准正式确立,却是10年后的事了。是IEEE(电气电子工程师协会)在1995正式制定的总线标准。IEEE在业界成功制定了许多重要标准,IEEE1394就是其中之一。由于IEEE1394的数据传输速率相当快,所以有时被称为“高速串行总线”。与USB总线相比,IEEE1394的速度显然要高很多,但目前对PC来说还不成气候;操作系统方面,Win98已经提供了支持,效果不错;但是,IEEE1394推广的最大障碍在于产品,因为主板芯片组几乎没有对IEEE1394的直接支持,而要实现它必须依靠一个外部控制芯片,这无疑大大增加了产品成本,这是厂商和客户都不愿意看到的;因此,市面上支持IEEE1394接口的主板非常少。主板不支持,IEEE1394接口的产品即使买回来也显示,自然没人管;当然,很少有厂商愿意去碰它。所以目前看来,IEEE1394的情况并不乐观。而IEEE1394在其他方面比USB更受欢迎,比如信息家电和高端服务器,IEEE1394因为超快的速度成为该领域的不二选择。

2.详细的技术数据

USB:到目前为止有三个标准:0996发布的USB1.0,0998发布的USB1.1,以及刚刚发布的最新标准USB2.0。这三个标准最大的区别在于数据传输速率,其他方面也有不同程度的提升。总体来说,就目前的USB2.0来说,已经很完善了,速度也上了一个新台阶。下表列出了各种USB标准的技术参数,并与IEEE1394进行了对比,希望对你有所帮助。

USB1.1

USB2.0

Ieee 1394(版本1995)

传输速率

1.5Mbps

480Mbps

400Mbps

支撑长度

5米

5米(轮毂30米)

4.5米

支援系统

Win95 OS/2和Win98

Win98

Win98

支持特征

即插即用,热插拔

即插即用,热插拔

即插即用,热插拔

支持设备

127

127

63

以上只是一些枯燥的数字和指标,看起来有点枯燥。其实USB接口远不止这些,仅凭几个数字和几张图表是无法解释清楚的。USB还是级联系统,我们可以借助USB hub把USB接口做成“一对二”和“一对多”,让机器可以连接更多的USB设备。但在实际使用中,一旦USB1.1系统连接三个以上设备同时使用,速度已经无法接受,所以所谓的“127”设备支持就更不用说了,但USB2.0的480Mbps(60MB/S)速度会大大缓解这个问题。

USB数据线由两对导线、一对数据线和一对电源线组成。通过电源线可以为USB设备提供5V电压,最大允许电流为500mA。这个数字不是很大,但是聊胜于无,可以满足一些功耗较小的设备的需求。通过专用的USB互联设备,还可以利用USB口实现双机联网。速度为USB1.1,标准达到12Mbps(1.5MB/S)。可惜只能用于简单的数据交换,不能称之为真正的网络。

IEEE 1394:USB的渐进改善率不同。IEEE1394 :USB刚推出就高起点,速度高达100Mbps,200Mbps,400Mbps,比现在的USB标准高出几十倍。未来即将推出的P1394b标准将把速度提升到800Mbps甚至1.6Gbps,是该领域无可争议的“速度之王”,而英特尔引以为豪的USB2.0还远远落后。这得益于IEEE-DSLINK独特的编码方式,通过这种方式,IEEE1394只需要两对双绞线就可以实现非常高的传输速率(200Mbps以上);和USB一样,它也有自己的供电线路,可以提供8-40V的可变电压,最大允许电流也达到1.5A左右,因此可以为功耗小于60W的设备供电,远高于USB的2.5W。但是IEEE1394最多只能连接63个设备,只有USB的一半。但由于IEEE1394惊人的速度和日常应用的需求,似乎IEEE1394的63器件比USB的127器件更实用有用。它与USB的区别还在于,目前(其实几年前就开始了)大部分南桥芯片都集成了USB控制器,所以其成本较低,但对系统性能有一定影响;但IEEE1394与之不同,因为到目前为止,还没有一款主板芯片组可以直接支持IEEE1394。要支持IEEE1394,需要连接控制芯片或控制板,增加了成本。但笔者认为是“便宜没好货”。其实USB和IEEE 1394很像硬盘的两个接口——IDE和IDE。前者虽然性能稍弱,但价格便宜,长得像USB——好像跑题了。让我们回到IEEE1394。IEEE1394传输线中有三对导线,其中两对是用于数据传输的双绞线。还有一对电源线,用来给设备提供8-40V的电压,如图,中间有绝缘层。

3.应用现状及前景

USB:目前USB接口可谓是春风。笑傲江湖,你有没有注意到市场上的每块主板都至少有两个USB接口?并口被吞并,因为USB打印机层出不穷;吞了串口,因为USB调制解调器也是新产品;PS/2接口被吞并了,因为USB鼠标普及了。此外,USB音箱作为一种全新的技术逐渐进入人们的视野,新兴的PC外设如数码相机、摄像机、扫描仪、MP3播放器、外置大容量存储等无一例外都使用USB接口,这些都表明了目前USB技术在该领域的主导地位。但在某些方面,USB接口的地位会逐渐被IEEE1394取代。分析原因。

传输速度慢

虽然和传统的串口、并口相比,USB确实达到了很高的水准,但是一旦和被算作“G”的IEEE1394相比,USB在对比中立刻就相形见绌了,这是USB统一PC外设接口的最大障碍,也是致命的。虽然现在的USB2.0标准使其速度达到了目前IEEE1394的水平,也就是即将到来的新IEEE1394标准将立刻打破USB在速度上击败IEEE1394的梦想。说到这里,可能有些朋友会忍不住问这样一个问题——我们需要这么高的速度吗?从长远来看,答案肯定是————是的!因为未来由于技术的提升,势必需要非常高的传输速率。一个简单的例子是调制解调器。因为目前的技术原因,连接网络的带宽只有56Kbps,以至于连并口和串口连接都能胜任,更别说USB了;但是ADSL和CableModem来了,速度可以达到1-10 Mbps。你还觉得并口和串口够用吗?连USB接口都会觉得不够用。进一步说,如果有一天光纤骨干网进入家庭,它的速度会很快...所以我们必须指出,极高的传输速率当然不仅仅是一个摆设!在这一点上,USB无疑是落后的。

以PC为中心的连接系统

这也是缺点?当然是啦!所谓以PC为中心,就是USB不能像IEEE1394那样独立于PC而存在,只能存在于PC系统中,由此可见USB技术的局限性。其实随着科技的发展,越来越多的外设会进入我们的生活。为了减轻主机系统的负担,我们不得不把一些数据交给外设来处理。这时,两个外设之间必须有一条总线可以连接。这时候USB就没有什么可以做的了,比如扫描打印一张照片。今天,我们必须以PC为中心来控制它。这个确实不方便,但是以后只需要打开扫描仪和打印机就可以实现,大大简化了工作。要实现这一点,我们必须有一种高速总是用于两者之间的互连;显然,必须以PC为中心的USB无法承担这个重任;而支持“点对点”协议的IEEE1394可以轻松胜任这个角色。

异步传输模式

因为USB总线传输的数据必须经过主机CPU的处理,所以不是同步传输总线——异步传输总线是用我们的方法实现的,会造成严重的延迟。这样一来,未来实时数码相机等新技术注定不会青睐USB总线。而它的对手IEEE1394可以轻松完成。

通过以上几点,我们可以清楚地预见USB的未来。据笔者分析,在中高端,需要高数据流量的设备将不再从属于低速USB接口。这些产品是数码相机、外置硬盘之类的;中间USB和IEEE1394势必竞争激烈。这些产品是MP3随身听、扫描仪等。但是低速设备会完全独占USB,比如PS/2鼠标键盘,而在其他方面,USB会完全输给IEEE1394。

IEEE1394:与USB的现状形成鲜明对比的是,IEEE1394在PC上的劣势。目前只有几款贵的,主板可以直接支持。IEEE1394卡屈指可数,使用IEEE1394的外设更是难找。只有一些外置硬盘和数码相机真的很寒酸。虽然从技术上来说,USB绝不是IEEE1394的对手,但是行业内一个成功标准的建立,除了技术之外,还受到很多其他因素的影响,而USB在这些方面显然占据上风。但是,技术的优劣终究还是最重要的。所以根据笔者的分析,在未来,IEEE1394会在一些领域逐渐取代今天的USB,而在一些新兴的应用中,比如外设之间的级联,IEEE1394是我们唯一的选择。因为未来的P1394b可以达到极高的速度,也因为IEEE1394可以无延迟的实时传播,我们可以轻松实现今天想都不敢想的事情:实时的DVD传输,用数码相机拍摄后的MPEG-2的实时抑制,实时的三维视频传输...真的很酷!未来IEEE1394的传输距离也将达到USB的20倍,即100米;并且仍然可以级联;这些都是USB无法企及的,所以在这些场合,IEEE1394才是绝对的王者,而在中端应用,很可能会和USB进行一场旷日持久的战斗,胜负还无法预料。

其实我们在这里不难看出,虽然USB和IEEE1394是两个类似的新技术,很多特性都很相似,但是我觉得他们不像现在的DDR和RAMBUS,SOCKET 370和SOCKET A,非要你死我活。在笔者看来,它们更类似于硬盘中的IDE和SCSI,定位不同,所以很有可能是USB和IEEE1394并存。在这里我大胆的做一个预测:在不久的将来,我们的PC后面很有可能只有两个接口——USB和IEEE1394。如今的PS/2鼠标键盘接口将被USB取代,打印机也是如此。现在的数码相机、摄像机、外置硬盘、扫描仪、MP3播放器等高级外设都将符合IEEE1394,音频接口将被IEEE1394吞并。至于是否如作者所料,不妨拭目以待。