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PC电脑之路---USB2.0接口

 阿拉渡卯 2011-05-24
PC电脑之路---USB2.0接口 2007/06/23

 

通用串行总线USB 2.0接口
  首先问一下自己,啥叫USB?USB英文全称为:Universal Serial Bus,即通用串行总线,区别于老式旧款式的串行总线。USB标准是由CompayHewlettPackard Intel Lucent Microsoft NEC和PHILIPS等等几家公司共同制定的一个新标准。它的全称是通用串行总线(Universal Serial Bus)简称USB,并于1999年10月发布施行。
  到目前已几经修订与更新。在最新版本的USB2.0。早先接口标准中USB1.1是12Mbps,新的USB2.0标准将USB接口速度划分为三类:
1)分别是传输速率在25Mbps-400 Mbps (最大480 Mbps)的High-speed接口(简称HS);
2)传输速率在500Kbps-10Mbps(最大12Mbps)的Full-speed接口(简称FS);
3)传输速率在10kbps-400 100kbps (最大1.5Mbps)的Low-speed接口(简称LS)。
  USB1.1接口和USB2.0接口,二者的最大数据传输率不同。USB1.1是12Mbps,而USB2.0是480Mbps,USB2.0接口的最大数据传输率是USB1.1接口的40倍,具有明显的优势,但产品价格相对也要比USB1.1接口的产品贵一些。
  USB全称为Universal Serial Bus,即通用串行总线。它使得计算机周边设备连接标准化,它的优点是支持热插拔、在开机情况下,可以安全地连接或断开设备,达到真正的即插即用PNP。
  目前较为普遍的USB规范是USB1.1,USB1.1标准接口传输速率为12Mbps,理论上可以支持127个装置,通过USB HUB即USB扩展器连接多个周边设备,连接线缆的最大长度为5米。USB2.0规范是由USB1.1规范演变而来的,它最初的目标是将USB1.1的传输数率(12mbps)提高10-20倍,而实际上却提高了40倍达到了480mbps,折算为MB为60MB/S。USB2.0相对于USB1.1简直是质的飞跃,更合人意的地方是USB2.0与USB1.1可以互相兼容,也就是说,USB2.0设备可以工作在USB1.1接口上,反之USB1.0设备也可以工作在USB2.0接口上。当然,USB1.1设备的速度不会因为安装在USB2.0接口上而有任何提高,同样安装在USB1.1接口上的USB2.0设备的速度也会被限制在12mbps(1.5MB/S)以下。 USB2.0和USB1.1使用的连接电缆及端口均相同。 2.0传输速度比1.1快40倍左右,比如移动硬盘插在USB2.0的接口上复制1GB的文件需要3分钟,而USB1.1需要90分钟。
  还有就是USB2.0必须是High Speed(高速)才是480Mbps的那种,如果是Full Speed(全速)等于还是usb1.1的12Mbps,低速更不用说了,2000年的电脑多半是1.1的。以上仅仅是在于使用上说明USB通用串行总线接口之特点。现在的PC电脑都会配备有四个以上的USB通用串行总线接口,为电脑的外围设备连接使用,提供了越来越多的方便。可以看到目前市场上的数码产品,也都会以具备了USB通用串行总线接口,作为最基本的条件。例如:打印机、扫描仪、移动硬盘、数码相机、优盘、SD读卡器等等。
从连接线来看,通用串行总线USB接口都是四根导线:电源正5伏、地线、信号线、时钟线。而USB1.1与USB2.0的区别,还在于是器件与软件规程的不同。举例来说,打开一个移动硬盘看看,里面就是将普普通通的硬盘(要求40线的信号接口和电源接口:正5伏与正12伏),再通过一块转接印板PCB,转接成通用串行总线USB接口,而电源是另有附件来提供(市电经巧克来提供),也有小型移动硬盘不用外接电源,仅仅要求正5伏,所以直接用USB接口中电源。
今天的国内市场上,尽是推销商人,所以就不必在意技术与生产原理,由于元器件在国内也很难找到,产业链也早已进被打碎更新换代了,拿来主义使用就得啦!也没有啥好维修的事情,坏了就丢掉,再买一个新的更新款。

什么是IEEE-1394接口?
答:IEEE1394接口是苹果公司开发的串行标准,中文译名为火线接口。 同USB一样,IEEE1394也支持外设热插拔,提供电源。省去了外设自带的电源,能连接多个不同设备,支持同步数据传输。
Apple 称之为 FireWire(火线接口),Sony 称之为 i.Link,Texas Instruments 称之为 Lynx。尽管各自厂商注册的商标名称不同,但实质都是一项技术,那就是 IEEE-1394。作为一种数据传输的开放式技术标准,IEEE-1394被应用在众多的领域。当然,目前来说,IEEE-1394技术使用最广的还是数字成像领域,支持的产品包括数字相机或摄象机等。总体上说,IEEE-1394具有以下特点:
廉价 - 占用空间小 - 速度快 - 开放式标准 - 支持热插拔 - 可扩展的数据传输速率 - 拓扑结构灵活多样 - 完全数字兼容 - 可建立对等网络 - 同时支持同步和异步两种数据传输模式。
总共有6条铜质导线,其中2条用于设备供电,4条用于数据信号传输。
虽然IEEE-1394可以通过串联线为接驳设备供电,但是对于各种连接设备来说只靠连接线供电还是远远不够的。例如,象硬盘这种对于电量要求较高的设备就很难从所接入的设备中得到充足的电力供应。以Evergreen推出的HotDrive为例,该硬盘如果与PC连接的话,不需要任何的外部电源供应;但是如果与笔记本电脑连接的话,就需要使用一个外接电源。
IEEE-1394支持两种不同的连接器。最为常用的一种是直接与6条铜质导线进行连接。不过,Sony推出了一种只包含4条数据线的小型线缆,并专门设计了与之搭配的新型连接器。这种连接器如果要与标准的6导线线缆连接的话,需要使用转换器。因为小型线缆不提供电源线,所以与之连接的设备只能使用外部电源供电。
IEEE1394分为两种传输方式:Backplane模式和Cable模式。Backplane模式最小的速率也比USB1.1最高速率高,分别为12.5 Mbps/s 、25 Mbps/s 、50 Mbps/s,可以用于多数的高带宽应用。Cable模式是速度非常快的模式,分为100 Mbps/s 、200 Mbps/s 和400 Mbps/s几种,在200Mbps/s下可以传输不经压缩的高质量数据电影。
1394b 是 1394技术的升级版本,是仅有的专门针对多媒体--视频、音频、控制及计算机而设计的家庭网络标准。它通过低成本、安全的 CAT5 (五类)实现了高性能家庭网络。1394a自1995年就开始提供产品,1394b 是1394a 技术的向下兼容性扩展。1394b能提供800 Mbps/s或更高的传输速度,虽然市面上还没有1394b接口的光储产品出现,但相信在不久之后也必然会出现在用户眼前。
相比于USB接口,早期在USB1.1时代,1394a接口在速度上占据了很大的优势,在USB2.0推出后,1394a接口在速度上的优势不再那么明显。同时现在绝对多数主流的计算机并没有配置1394接口,要使用必须要购买相关的接口卡,增加额外的开支。目前单纯1394接口的外置式光储基本很少,大多都是同时带有1394和USB接口的多接口产品,使用更为灵活方便。
IEEE1394标准是一个串行接口,但它能像并联SCSI接口一样提供同样的服务,而其成本低廉。它的特点是传输速度快,现在确定为400Mb/s,以后可望提高到800Mb/s、1.6Gb/s、3.2Gb/s。所以传送数字图像信号也不会有问题。目前1394电缆标准规定了3种信号速率90.304、196.608和393.216Mb/s,简称为S100、S200和S400。更高的速率正在发展之中。
IEEE1394接口有6针和4针两种类型,也就是常说的大口和小口。6角形的接口为6针,小型四角形接口则为4针。最早苹果公司开发的IEEE1394接口是6针的,后来,SONY公司看中了它数据传输速率快的特点,将早期的6针接口进行改良,重新设计成为现在大家所常见的4针接口,并且命名为iLINK。这种连接器如果要与标准的6导线线缆连接的话,需要使用转换器。
IEEE1394火线是一种目前为止最快的高速串行总线,最高的传输速度为400Mbps/s。对于各种需要大量带宽的设备提供了专门的优化,接口可以同时连接63个不同设备,IEEE1394同USB一样,支持带电插拨设备。IEEE1394支持即插即用,现在的WIN98 SE、WIN2000、WIN ME、WIN XP都对IEEE1394支持的很好,在这些操作系统中用户不用再安装驱动程序,也能使用IEEE1394设备。
火线(IEEE1394)支持的传输速率有100Mbps,200Mbps,400Mbps,将来会提升到800Mbps,1Gbps,1.6Gbps.不需要控制器,可以实现对等传输,最大连线4.5米,大于4.5米可采用中继设备支持,同样支持即插即用。火线是目前唯一支持数字摄录机的总线。IEEE1394既可作为外部总线,又可成为内部总线使用,不过由于已经有了PCI这样历史悠久的总线存在,而且现在PCI正向64位过渡,各厂商并不愿意做总线上的调整改动,所以市面上的IEEE1394是作为外部总线连接外设使用。
数码摄像机多使用IEEE1394进行数据的传输,这主要是因为IEEE1394的传输速度快。10分钟DV带上的内容,以为压缩的AVI文件存进个人电脑是要占很大空间的。如果要保证画质,10分钟的为压缩文件,可以占去2G的空间,可想而知每秒的数据流量是多大。使用了IEEE1394,可支持实时采录,方便快捷。采集卡上的IEE1394还可以进行反录功能,把未压缩的文件以磁格式上存进DV带

结尾语:

用了将近十多天的时间,依据IBM-PC电脑的功能方框图,勾画出“PC电脑之路”系列博文,以配合媒体上正在议论的,年轻人心目中追求的偶像:美国亿万富首比尔.盖茨与史蒂夫.乔布斯讨论不休,以便从历史与技术发展的角度看到真实的一面。
今日媒体,每日每时地在为世界财富之首:比尔.盖茨与史蒂夫.乔布斯讨论不休,年轻人也已经把盖茨与乔布斯当成了自己的偶像,头脑风暴一次再一次地刮个不定。今天我们不用去祈求比尔.盖茨与史蒂夫.乔布斯了,时代造就了他们。其实那8080的年代里,中国人也曾一刻也不定地在追求着,没有抓住这一趟列车,没有购买到车票?原因是啥?
要说CPU芯片,日本也起步不晚,品种繁多,可也没有能够出个小比尔.盖茨与史蒂夫.乔布斯。大陆搞了一次又一次的大规模引进,上海、无锡、天水等地的Ic生产线,也没有追赶上CPU的型号,还不及台湾四小龙。
那么,除了金融资金流、人才流和技术流等问题,还有啥没有注意呢?比尔.盖茨与史蒂夫.乔布斯难道就是时代造就了他们么!本系列就是对于专题围绕做一个说明。
IBM-PC比苹果-PC而言,早一步也更领先一步,就是蛋糕分享,各组件公开接口,一起共同来享用,构筑兼容机。不仅仅停留在超大规模集成电路制造优势上,产业链启动得十分流畅。人的主观能动性充分发挥着才能。
IBM-PC兼容机成为大陆上的最为流行机种,不是没有其道理了。这里有的是市场啊,可以得到利润的最大化。想一想那时候,花了万元钱才买了一台IBM-PC/AT机,啊!是个人的好几个月工资啊。一直到今天,还有好多人,月工资啊买不起一台PC机。

上个世纪五十年代,展开扫盲运动后,钢笔是个好东西,进口货派克钢笔,犹如今天的笔记本一样时髦啊!不会也不能够制造钢笔的上海,一度是用胶木棒,车出这样的钢笔来。六十年过去了。没有忘记啊!

今后,笔记本电脑将要比派克钢笔还要多吧!

 是啊!笔记本电脑将要比派克钢笔还要多!
下一代人啊!
个个都要用笔记本啦!
不管你还没有能力自己生产制造呢!不是说拿来主义?要能够主动设计、生产、制造的那样。
求得时髦啊!才是第一位的。
今天连部件还依靠人家?出钱买了专利?就只会搞CKS.SKD组装了,贴上一个假牌子。
还好意思说:“我的最好!”
 
 

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