| 今年三月,USB 2.0通用串行接口规范的起草工作终于结束,采用该规范的外围设备研发也在多方面取得重大突破。一个崭新的总线架构已经悄悄的摆在了世人面前。或许在不久的将来,我们就能看到一个最大数据传送率能达到480Mb/s的新标准随同IEEE1394一道入主消费电器市场和个人电脑市场了。
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USB(Universal Serial Bus)又叫通用串行总线,这个概念最早是在1995年由以Intel为首的核心团队提出。当时参与研发的公司公司包括有:Compaq、Hewlett
Packard、Lucent、Microsoft、NEC和Philips等等。
其实之所以业界会有念头来开发全新的总线,原因也很简单,眼下能接到个人电脑上的设备越来越多,却没有一个通用而且易用的接口,这直接导致了电脑使用门槛偏高。如今要装个东西在电脑上,没有点"硬"功夫还真是不行。于是USB总线的任务就是为PC的外部设备定义一条扩展性好;可以让各式各样的外设在安装的时候就象把电话插头插入到墙上插座上一样简单容易;通用并且价格便宜的标准。
USB 1.0标准发布于1996年,但由于设计性能一般,多数硬件厂商都持谨慎态度。加上当时的主流操作系统Windows
95不支持USB功能,致使该标准迟迟得不到推广。直到98年9月,USB 1.1标准和Windows
98操作系统出炉,USB接口才逐渐开始风行起来,并成为眼下PC机的标准部件之一。在经过了这个长时间的市场培育期以后,今天USB在市场中渐渐获得了成功,越来越多的外设开始采用这种接口。实际上USB也已经成了使PC容易使用的一个关键因素,更重要的是简单的同时并没有牺牲掉连通性和扩展性。这样的努力当然得到了用户的赞赏。
我们先来看看USB1.1系统是如何配合在一起进行工作的。大家注意看看USB 1.1配置图,整个系统由主控电脑、主控软件、USB
HUB、外设等等部分组成。系统软件的角色是为所有的应用软件提供一个统一的输入输出系统。通过他屏蔽掉了硬件的执行细节,使应用软件更加容易设计而且通用。对USB的IO子系统而言,他能随时监控向系统接入或从系统中取下外设。这个阶段会做的工作包括同外设进行通讯找到应该加载的设备驱动,并分配一个唯一地址给他,用来传送数据。另外主控的PC软件还要将外设并入到系统电源管理计划中来,全面管理系统电力而不需要用户做任何干涉。
集线器(HUB)则对接入的外设进行管理,提供必要电力,并增加额外的接入能力。他认可动态接入外设,并在初始化过程中给外设至少0.5W的电力。在主控PC软件的控制下,HUB能够提供更多的电力给设备。一个新被接入的HUB也会分配到自己独有的地址,而且Hub能被级联到5层深。由于Hub的操作是双向转发的,因此转发的USB信号需要上行和下行电缆。USB
1.1 HUB同时支持12Mb/s(全速)和1.5Mbs(低速)外设。所有的USB外设都必须服从已经定义好的协议。他们必须对从主控PC传递到的处理的事件做出反应。比如外设要回答自己的详细信息和配置情况等等。 |