1 导言
在网络核算机现已开端逐渐替代了个人核算机的二十世纪晚期，新一代的可穿戴核算机(Wearable Computers)又悄然来到咱们周围。可穿戴核算概念的提出为人与核算机的有机结合创始了一条新途径，是完结愈加友爱的人机交互的新技能之一。虽然可穿戴核算机的体积很小，但却具有了PC机的一切功用，例如语音输入与输出功用、视频输出功用、图画收集功用和无线通讯功用等等。这些功用不光需求各种不同的外围设备，并且要求外设接口的数据传输速度也要快，这无疑加剧了外设接口规划的困难，也成为了可穿戴核算机规划中的瓶颈和关键技能之一。
通用串行总线USB(Universal Serial Bus)是运用在PC范畴的新式接口技能，是Intel、Compaq、Digital、IBM、Microsoft、NEC、Northern Telecom等7家国际闻名的核算机和通讯公司花了近两年时刻于1995年11月正式拟定的USB规范。USB是一种高速的、半双工、等时的、可动态衔接(热插拔)的低成本串行接口，可满意现在和未来的核算机渠道的需求。将USB接口运用到可穿戴核算机中，不光可以充分发挥USB接口的通用、高速、可扩展和热插拔的特性，并且可大大简化可穿戴核算机的规划，进步它的集成度是处理可穿戴核算机接口瓶颈的一种有用办法，也是可穿戴核算技能开展的一个新的方向。
2 可穿戴核算技能的开展
“可穿戴核算技能”概念早在1955年就被Edward O.Thop提出。正像大多数其它数学定理的发现相同，这个概念也是从一个赌博游戏中发生的。其时有一个叫做“轮盘赌”的赌博游戏非常盛行，而Edward O.Thop一心想弄清楚其间的奥妙，但为了躲避开赌场的人的监督，Edward便想到如果有一台可以随身带着的小型核算机装在衣兜中，用它所带的小型摄像设备将“轮盘赌”旋转进程(速度与时刻)记录下来，然后再用核算机进行数据处理，便可提早预测到赌局的成果。
依据此意图，Edward与Claude Shannon在1966年研制出第一台可穿戴核算机，该体系是一个带有4个按键的香烟盒巨细的模拟核算机，一个数据收集器经过按键来获取并显现轮盘赌的速度，并经过音频信号将成果传给赌徒，以此来辅导他下赌注。虽然其时的机器功用比较简略，但它却代表了一种新的思维和研讨方向。
自从Edward O.Thop提出了“可穿戴核算技能”概念今后，许多人认识到它的重要性并相继展开了研讨，如美国卡内基梅隆大学(CMU)和麻省理工大学(MIT)都建立了可穿戴技能研讨室，并研制出各自的可穿戴核算机。纵观各种可穿戴核算机不难发现，其共性是人机交互更为便利、可以移动核算、体积小、重量轻、功耗小、功用强、带着便利，使人的双手完全从操控核算机中摆脱出来，所以它的运用也非常广泛。
在医疗上，可以凭借它做外科手术;在工业中，可以协助工程保护人员进行检修和保护作业;在旅游业上可以辅佐导航;在军事上可用于完结军事侦查、指挥决议计划及长途协作作战等：在日常日子中，可以协助人们回忆重要的业务，等等。
可穿戴核算机的首要组成部分包含：低功耗嵌入式CPU、多种多样的便携式外设以及其接口设备和能量高体积小的电源。根本的外设首要有输出设备和输入设备，为了便于带着，用头盔显现器或眼镜显现器替代了传统的桌面台式显现器作为输出设备，用语音操控或较少按键的袖珍键盘替代了传统的键盘作为输入设备。别的，依据用户不同的需求，还需装备相应的外部设备，如无线通讯设备、语音输入输出设备、图画收集设备、全球定位体系(GPS)以及各式各样的传感器。但是，为了将这很多的外设有机的集成在一起，必需将相应的接口电路集成在主板上，所以接口电路规划技能是可穿戴技能中关键技能之一，此外还包含体系集成技能、低功耗规划技能和增强实践技能等。
3 USB技能简介
USB是一种依据PC机的工业规范扩展总线，拟定USB总线规范的意图在于：①易于PC机外围设备的扩展;②供给一种高传输率、低成本的处理计划;③支撑音频、视频及紧缩视频数据的实时传输;④协议灵敏，可完结等时数据传输(1sochronous Data Transfers)和异步音讯传输(Asynchronous Messaging)的混合方式;⑤支撑通用产品设备;⑥习惯各种核算机的装备方法;⑦供给一种便于快速集成到产品中的规范的接口;⑧是一类增强核算机功用的新的设备。
USB的首要特点有：①运用简略，设备装置和装备简单。装置USB设备不必再打开机箱，添加新设备或卸除已装置过的设备完全不必封闭核算机，一切USB设备支撑热插拔，体系对其进行主动装备，完全扔掉了曩昔的跳线和拨码开关设置。②速度快，适用于带宽范围在1.5Mbps到12Mbps之间的各种设备(USB2.0支撑高达480Mbps传输率)，并且可支撑许多设备一起操作，充分利用信道总线。③易于扩展，经过运用Hub扩展可驳接多选127个外设。规范USB电缆长度为3米(5米，低速)。经过Hub或中继器可以使外设间隔到达30米。④可以选用总线供电，USB总线供给最大达5V、500mA电流。⑤运用灵敏，USB共有4种传输方式：操控传输、同步传输、中止传输、批量传输，以习惯不同设备的需求。⑥健壮性高。协议中包含了过错处理和过错康复的机制，可主动识别出过错设备。
USB体系的构成：USB体系首要由主操控器、USB Hub和USB外设。组成体系拓扑结构如图1所示，至多拓扑到5层。
4 USB技能在可穿戴核算机中的详细运用
下面以用于辅佐民航飞机技师检修飞机的可穿戴核算机为例，详细介绍USB技能在其间的运用。依据飞机技师的实践需求，该套可穿戴核算机应具有头盔显现器、耳机、耳麦、摄像机、无线通讯和手写输入等外设。显现器用于显现飞机各部件的技能资料，免去了飞机技师带着深重的技能手册的担负;耳机和耳麦用于飞机技师间以及技师与总部的专家们的彼此沟通;摄像机用于将一些疑问毛病现场拍照成图片以传回总部;手写板则有利于飞机技师将某些修理计划以草图的方式输入核算机，并经过无线通讯设备传给总部，或将某些手写输入到核算机内处理，其结构框图如图2所示。
