USB的傳送速率是多少?
USB 1.0的傳輸速度是1.5Mbps
USB 1.1的傳輸速度是12M/s
USB 2.0的傳輸速度是480M/s
USB 2.0的傳輸速度是5G/s
USB是英文Universal Serial Bus的縮寫(xiě),中文含義是“通用串行總線”。 現(xiàn)在電腦系統(tǒng)接駁外圍設(shè)備的接口并無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),如鍵盤(pán)的插口是圓的、連接打印機(jī)要用9針或25針的并行接口、鼠標(biāo)則要用9針或25針的串行接口。USB把這些不同的接口統(tǒng)一起來(lái),使用一個(gè)4針插頭作為標(biāo)準(zhǔn)插頭。通過(guò)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)插頭,采用菊花鏈形式可以把所有的外設(shè)連接起來(lái),并且不會(huì)損失帶寬。也就是說(shuō),USB 的出現(xiàn)較好地解決了普通串口傳輸速度偏慢,連接設(shè)備有限的弊病。
Intel、Compaq、Digital、IBM、Microsoft、NEC、Northern Telecom等世界上著名的七家計(jì)算機(jī)公司和通訊公司于1995年11月正式制定了USB0.9通用串行總線(UniversalSerialBus)規(guī)范,而把USB接口真正設(shè)計(jì)在主板上用了一年的時(shí)間。1996年1月USB1.0標(biāo)準(zhǔn)推出,1997年開(kāi)始有真正符合USB技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的外設(shè)出現(xiàn)。USB1.1是目前計(jì)算機(jī)與外設(shè)上普遍采用的標(biāo)準(zhǔn)。
與只能連接modem,打印機(jī),掃描儀等設(shè)備的外接串口、并口相比,USB還能連接鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、監(jiān)視器等各種基本外設(shè),最多可接127個(gè)外設(shè),而且即插即用,無(wú)需重啟或安裝驅(qū)動(dòng)程序即可自動(dòng)識(shí)別;USB只使用5v電壓,就能達(dá)到12mbps的數(shù)據(jù)傳輸速度。為了更好的支持即插即用功能,大部分主板芯片都帶有USB控制芯片組,所以無(wú)需額外添加任何設(shè)備?,F(xiàn)在的主板幾乎都已經(jīng)將USB端口作為標(biāo)配,更是極大地方便了USB設(shè)備的使用。
Intel、Compaq、NEC、MS于1996年1月聯(lián)合推出了USB1.0標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)時(shí)只是單純對(duì)USB的格式與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了規(guī)范。到了1998年,它們又制定出整合了電磁傳送的規(guī)格、協(xié)議以及軟硬件技術(shù)的USB1.1標(biāo)準(zhǔn)。
隨著這些實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)的推出,英特爾,VIA, SiS, ALi等主板廠商也紛紛推出支持USB接口的主板芯片,USB接口終于成為pc的基本配置。USB技術(shù)從1994年開(kāi)始提出到1999年的普及,雖經(jīng)歷多次修訂,但如今終于得到承認(rèn)并取得了驚人的發(fā)展。
USB主要分為三個(gè)部分:控制器(Host Controller)、集線器 (Hub) 、USB 設(shè)備??刂破鳎℉ost Controller)主要負(fù)責(zé)執(zhí)行由控制器驅(qū)動(dòng)程序發(fā)出的命令。控制器驅(qū)動(dòng)程序(Host Controller Driver)在控制器與USB設(shè)備之間建立通信信道。USB設(shè)備(USB Device)包括與PC相連的USB外圍設(shè)備,分為兩類,一類設(shè)備本身可再接其它USB外圍設(shè)備,另一類設(shè)備本身不可再連接其它外圍設(shè)備,前者稱為集線器 (Hub),后者稱為設(shè)備(Funct ion)。
USB 2.0理論上最大傳輸速度是 480Mbps,但實(shí)際中總線速度和各個(gè)設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸速度還是不同的。針對(duì)設(shè)備對(duì)系統(tǒng)資源需求的不同,在USB規(guī)范中規(guī)定了四種不同的數(shù)據(jù)傳輸方式:等時(shí)傳輸方式(Isochronous),中斷傳輸方式(Interrupt),控制傳輸方式(Control)和批(Bulk)傳輸方式。
根據(jù)總線的繁忙緩急程度(Busy, Idle),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)選擇其中合適的傳輸模式。最快的批(Bulk)傳輸方式可以使用99%的編譯量,達(dá)到每秒53MB數(shù)據(jù)的速度。
* 低速模式(Low-Speed)鍵盤(pán),鼠標(biāo),游戲控制器等對(duì)話型設(shè)備所使用的10~100Kbit/sec傳輸模式,平均速度為1.5Mbps。
* 全速模式 (Full-Speed) 電話,音頻視頻壓縮情況下所使用的500Kbit~10Mbit/sec模式。主要是硬盤(pán),CD-ROM/ CD-RW, ZIP drive,掃描儀,打印機(jī)等設(shè)備使用的模式,平均速度為12Mbps。
* 高速模式(High-Speed) 主要是需要高編譯量的視頻存儲(chǔ)設(shè)備使用的模式,傳輸速度可達(dá)25~480Mbps。
USB之所以能夠得到廣泛的應(yīng)用,可以說(shuō)得益于它的優(yōu)異特性。它具有使用及攜帶方便,速度快捷等優(yōu)點(diǎn)。下面我們分別講述:
USB支持熱插拔及即插即用功能。熱插拔功能可以在開(kāi)機(jī)狀態(tài)下安裝USB設(shè)備,省去了頻繁開(kāi)關(guān)電源的煩惱。即插即用功能使PC可以自動(dòng)識(shí)別添加的硬件,無(wú)需安裝驅(qū)動(dòng)程序,極大地方便了使用。
使用USB接口可以連接多個(gè)不同的設(shè)備,而過(guò)去的串口和并口只能各接一個(gè)設(shè)備,而且USB接口支持多個(gè)不同設(shè)備的串列連接,一個(gè)USB口理論上可以連接127個(gè)USB設(shè)備。連接的方式也十分靈活,既可以使用串行連接,也可以使用中樞轉(zhuǎn)接頭(Hub),把多個(gè)設(shè)備連接在一起,再同PC機(jī)的USB口相接。在 USB方式下,所有的外設(shè)都在機(jī)箱外連接,連接外設(shè)不必再打開(kāi)機(jī)箱,為PC 的外設(shè)擴(kuò)充提供了一個(gè)很好的解決方案。
USB 的傳輸速度極快。USB Version 1.1理論上具備 12Mbps的速度,比串口快了整整100倍,比并口也快了十多倍。而 USB Version 2.0更是具有最高480Mbps的速度,尤其適合ZIP 驅(qū)動(dòng)器的使用。
USB由于具有以上的優(yōu)點(diǎn),早已被定為世界性的標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)在生產(chǎn)的主板和周邊設(shè)備無(wú)不支持USB標(biāo)準(zhǔn),PC機(jī)更是把USB接口作為標(biāo)配。
SCSI 總線盡管也具有許多優(yōu)點(diǎn),但是外接設(shè)備的連接線卻只有1.5m ,而且還十分粗笨。USB的連接線不僅夠長(zhǎng),而且只有鼠標(biāo)鍵盤(pán)線那么粗,也能基本獨(dú)立供電,使用十分方便。
各端口能提供500mA電流,使用低電耗設(shè)備時(shí)不需要額外的供電線路。
現(xiàn)在mp3 player使用的USB大部分采用 USB 1.1標(biāo)準(zhǔn)。在mp3傳輸速度下, 雖然2.0與 1.1沒(méi)有太多差異,但USB 2.0作為新的標(biāo)準(zhǔn),必將越來(lái)越普及。
USB 2.0 使用串聯(lián)方式,能達(dá)到最大 480Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速度,比 USB 1.1有更大的性能提升,并向下兼容USB 1.1。
USB1.1在 low speed 模式下傳輸速度為1.5Mbps, full speed模式下為12Mbps。 而USB2.0不僅支持 low speed 與full speed 模式,在high speed下還能達(dá)到高出 USB1.1標(biāo)準(zhǔn) 40倍的最快 480Mbps的傳輸速度。
總線的傳輸速度與設(shè)備的傳輸速度并不相同。數(shù)據(jù)傳輸速度(Data transfer rate)取決于總線的繁忙程度 (busy),以及其使用的傳輸模式。最高的 high speed bulk transfer 模式能占用大約 90%帶寬(Bandwidth),達(dá)到 53Mbyte/sec的數(shù)據(jù)傳輸速度。
USB 1.1只有 low speed (1.5Mbps)與full speed(12Mbps) 兩種模式,而USB 2.0增加了high speed(480Mbps)模式。
USB2.0可以向下兼容USB 1.1。因此所有 USB1.1 設(shè)備都能與 USB2.0設(shè)備共用。
由于 USB2.0可以向下兼容USB 1.1,因此在USB1.1 host controller下可以使用USB2.0設(shè)備,并能夠達(dá)到最高 480Mbps的速度。
由于 USB2.0可以向下兼容USB 1.1,因此在USB1.1 host controller下可以使用USB2.0設(shè)備,并能夠達(dá)到最高 480Mbps的速度。
設(shè)備可以支持USB2.0,但 OS還無(wú)法支持 USB2.0 驅(qū)動(dòng)程序時(shí),產(chǎn)品就有USB2.0 Ready的標(biāo)識(shí)。
控制器必須支持 USB2.0。(EHCI即 Enhanced Host Controller Interface 支持). PC機(jī)必須內(nèi)置或添加PCI 卡或Card bus(筆記本電腦)。OS必須添加控制器的USB2.0驅(qū)動(dòng)程序,使用 USB2.0集線器時(shí),必須添加 USB2.0集線器驅(qū)動(dòng)程序,或者 OS本身支持。此時(shí)才能連接支持USB2.0 High Speed模式的設(shè)備,注意:以上條件缺一不可。
在不使用集線器時(shí),能提供支持的OS 環(huán)境有 Windows 98SE, Windows ME, Windows 2000, Windows XP。而大部分設(shè)備在Windows 95, Windows NT下不被支持。 Mac機(jī)的 Mac OS X支持USB2.0,但在 Mac OS 8.6與 9.x環(huán)境下, USB2.0 設(shè)備只能在 USB1.1標(biāo)準(zhǔn)下使用。
雖然規(guī)格上基本是統(tǒng)一的,但是由于現(xiàn)在市場(chǎng)上銷售的USB1.1連接線并不完全符合USB1.1標(biāo)準(zhǔn),所以在USB2.0的 High speed模式下應(yīng)謹(jǐn)慎使用。
USB1.1設(shè)備在USB2.0環(huán)境下無(wú)法達(dá)到480Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速度,只能以USB 1.1標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行。USB1.1設(shè)備雖然可以同USB2.0 合用,但USB2.0設(shè)備只有在連接到USB2.0 控制器host controller或 USB2.0集線器(hub)時(shí),才能發(fā)揮 USB2.0性能。
IEEE1394(火線Firewire. iLink)的最大傳輸速度是 400Mbps,而 IEEE1394b為3.2Gbps。 雖然電腦周邊設(shè)備可以選擇USB2.0與 IEEE1394任意一種連接方式,但這兩種接口是為不同的目的而設(shè)計(jì)的。USB的控制器同時(shí)傳送所有數(shù)據(jù),并且它們只有一個(gè)目的地。而IEEE1394可與周邊設(shè)備進(jìn)行各自不同的直接通信,可以有多個(gè)目的地。
所有USB 設(shè)備都必須有控制芯片和Firmware(固件),而且各周邊設(shè)備為管理low level驅(qū)動(dòng)和application(應(yīng)用)間的通信,還必須具有設(shè)備驅(qū)動(dòng)device driver。支持USB2.0的主機(jī)還必須有控制器硬件、或者由操作系統(tǒng)(OS)提供的軟件驅(qū)動(dòng)程序,非內(nèi)置驅(qū)動(dòng)的設(shè)備也要有相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序。
以上就是有關(guān) USB的介紹,希望對(duì)大家進(jìn)一步理解USB能有所裨益。
評(píng)論
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