USB总线介绍及使用
USB(Universal Serial Bus)是1995年Microsoft、Compaq、IBM等公司联合拟定的一种新的PC串行通讯协议。USB协议出台后得到各PC厂商、芯片制造商和PC外设厂商的广泛支撑。USB本身也处于不断的开展和完善中,从最初的0.7、0.8到现在广泛选用的1.0、1.1版别到即将被选用的2.0版别。USB外设在国外以惊人的速度开展,迄今停止,各种USB的外设现已有上千种。那么,USB为什么如此受亲睐呢?这要从它本身所具有的许多长处谈起。
1. PC为什么急需USB
跟着PC的广泛使用,其外设也越来越多,打印机、鼠标、扫描仪、游戏杆、音箱…。每个外设都需求经过一个接口与PC相连。外设多了,PC的接口天然也就不行用了。在许多特定的使用场合,如工业数据收集等范畴,常常用收集板卡来完结作业,而每一个板卡天然会占用一个PC插槽。PC插槽就那么几个,要是收集点多了怎么办呢? PC外设装置进程中比较费事的另一件工作是在加减设备时,有必要关掉电源,加减设备完结之后再重新发动机器。关于板卡式的外设就愈加费事了,您不得不翻开机箱,弄得满头大汗,一不小心,汗水滴到主板上,机器就死翘翘了。我就碰到过这样的工作。
USB的呈现就能够为您彻底处理掉上面说到的这些为难,每台PC经过USB端口最多能够接127个外设!把您全部的东西全接上来吧,没问题!还有,USB彻底是PNP的,在您第一次装置完结今后,加减设备只需求拔出或插上USB插头就全部OK了,不用理睬机器是开仍是关,就这么简略。
可不要由于慢得象蜗牛的232而使你联想到串行就代表慢。USB有快速和慢速作业方式,传输速率分别为12Mbps和1.5Mbps,比232快了不知道多少倍。
2. USB的结构结构
root hub
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hub hub
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d1 d2 d3 h1 h2 d4 d5 d6
d* 外设 h* hub
上图显现了USB的拓扑结构。
PC主板上的那两个插口,便是root hub。root hub是一个USB体系的总操控端口。它既能够直接接外设,也能够经过hub操控更多的外设。 USB hub结构相似一般的网络集线器,有一个upper link和许多子端口,每个子端口能够接一个外设,也能够再经过一个hub接入更多外设,直到全部外设加起来到127停止。
3. USB设备的加载进程
当USB设备接入hub或root hub后,主机操控器和主机软件(host controller & hos
t software)能主动侦测到设备的接入。然后host software读取一系列的数据用于承认
设备特征,如vendor ID, product ID, interface作业方式,电源消耗量等参数。之后
主机分配给外设一个独自的地址。地址是动态分配的,各次或许不同。在分配完地址之后对设备进行初始化,初始化完结今后就能够对设备进行IO操作了。
4. USB的适用范围
其实除了象显卡这种需求极高数据量和一些实时性要求特别高的操控设备,简直全部的PC外设都能够移植到USB上来。而事实上国外简直现已做到了这一点。我想关于国内的开发者来说,在鼠标、键盘等产品上就不用去和国外竞争了。但即便这样,USB的PC外设依然有大得不可限量的开展空间。我概括了以下几个大类供开发者参阅:
1. 传统PC外设,象鼠标、键盘、音箱、游戏杆、扫描仪、打印机等。
2. 根据PC的通讯设备,如Modem, ISDN等
3. 端口转接器,如USB–>232, USB–>LPT等,以习惯本来的设备。
4. 具有中国特色的设备,象汉字输入笔那样的东西。
5. 工业范畴。USB在这个范畴发生的影响是惊人的,我将别的专门写关于这方面的文章。