USB的开发历程

作者：时间：2011-07-15 来源：网络

加入技术交流群
- 扫码加入
  和技术大咖面对面交流
  海量资料库查询

USB在1995年被提出，并由Compaq、Digital EquIPMent Corp．（现在属于Com－paq）、IBM、Intel、Microsoft、NEO和Northern Telecom共7个计算机与通信工业领先的公司所组成的联盟所定义和加以推广。同一年，该联盟建立了实施者论坛（以下简称USBIF）来加速USB标准的高质量兼容设各的开发。

在1996年，USB-IF公布了USB规范1．0，这是第一个为所有的USB产品提出设计请求的标准。1998年，在进一步对以前版本的标准进行阐述和扩充的基础上，发布了USB标准的1．1规范。而此时联盟仅剩4个核心的成员公司，它们是Compaq、Intel、Microsoft和NEO公司。由于USB的方向已偏离了通信的相关领域，使得IBM和NorthernTelecom退出了该联盟。这样，也造成了目前应用于电话的USB设各的开发仍然稍嫌缓慢一些。

第3个版本的USB 2．0是发布于1999年。此时，Hewlett Packard、Philips和Lucent 3个公司加人了USB－IF联盟，使得联盟的核心成员数重新又恢复为7个，如表所列。之后，随着USB的普及与推广，USB的成员一直持续不断地增加，如今已是非常庞大的推广组织了。

　　表 USB－IF联盟

1. USB

1．1 当前，USB 1．1的接口设各采用两种不同的速度：12 Mbps（全速）和1．5 Mbps（低速），其中，低速主要是应用于人机接口（HID）上。这是一个用于连接鼠标、键盘、摇杆等设备的USB的群组。尽管当前的USB 1．1的最大带宽速度为12 Mbps，但是主机端应用程序与其他的接口设备仍占据了部分的带宽。

2． USB 2．0 　　

虽然USB号称具有热插拔、即插即用、最多同时连接127个设各等功能，但是其中还是有若干缺点。例如，热插拔多次后往往会造成系统不正常、死机以及连接过多的设备就会导致传输速度变慢等问题（USB的传输带宽是由设各共享的）。因此，如何改进这些缺点便成为USB-IF推广组织所要努力的目标。

在USB接口设各不断地被广泛应用后，许多的设各，如视频会议的CCD、移动硬盘、光盘刻录机、扫描仪、卡片阅读机便成为USB接口非常流行的应用。市场上许多早期应用的USB产品是视频会议专用的CCD，而USB的即插即用的特点使得这些CCD易于安装与使用。然而，若要在PC的屏幕上获得高分辨率的图像，则需要CCD输出大量的影像数据。像上述的产品都需要作连续大量数据传输，也即是需要非常高速的传输。若同时将此类设各连接到PC机上，的确使USB技术面临考验。但USB 2．0的高传输速度却能够有效地解决目前建置于V1．0及V1．1版上设各的传输瓶颈。

USB 2．0的传输速度最高可以达到480 Mbps，也即是480 Mbps／s（换算后等于60 Mbytes／s），若要传送1 GB的数据，在换算后也仅需在1 min之内就可以传输完毕。这不但是目前USB 1．1版的40倍，而且也高过于目前另一种传输接口IEEE 1394的400 Mbps。

另外，USB 2．0不但与USB 1．1一样，具有向下兼容的特性，同样最高可以连接127个设各。更重要的是，在连接端口扩充的同时，各种采用USB 2．0的设备仍可以维持480 Mbps的最高传输速度。另外，USB 2．0也同样支持即插即用功能。在USB 2．0规范制定出来之后，目前USB接口CD ROM光驱读取速度所造成的限制，也都可以迎刃而解。当然，目前已普遍采用USB接口的打印机、扫描仪等计算机外围设各，未来也可以有更快的传输速度。

USB 2．0利用传输时序的缩短（微帧）以及相关的传输技术，将整个传输速度从原本12 Mbps提高到480 Mbps，整整提高了40倍。在兼容性方面，USB 2．0采用往下兼容的做法，未来USB 2．0仍可向下支持目前各种以USB 1．1为传输接口的各种外围产品，也就是旧有的USB 1．x版传输线、USB HUB依旧可以使用；不过，若是要达到480 Mbps的速度，还是需要使用USB 2．0规范的USB HUB。当然，各个外围设各也要重新嵌人新的单片机以及驱动程序才可以达到这个功能。也就是说，若需要使用高速传输设各，就接上USB 2．0版的USB HUB；而只要低速传输需求的外围设各（如鼠标、键盘等），则接上原有的USB HUB，便可达到高低速设各共存的目的。对于按旧有的USB 1．1规范设计产品的传输速度最高仍仅能维持12 Mbps。

USB 2．0对许多消费性电子应用，如视频会议CCD、扫描仪、打印机以及外部存储设各（硬盘以及光驱）来说拥有相当大的吸引力。

在USB 2．0问市之后，Intel公司开发并免费开放一套高速控制器标准规范技术：增强型主机控制器接口规范（Enhanced HoSt Controller Interface，简称EHCI）。在EHCI规范中，主机控制器能以480 MHz速度来传送数据，所以在主机控制器与全速或低速外围设各之间，就必须搭配旧型的控制器或高速集线器才能发挥整体的效能，其配置如图所示。而搭配嵌人式集线器的优点是所需搭配使用的组件数量较少。但相对的，其缺点是必须占用其中的一个连接端口线路，且联机线路的连接数量也会受到传播延迟的限制。因此，与其搭配使用的软件需能自动识别主机控制器中高速连接端口的搭配数量。此外，高速连接端口的连接总数必须再增加一个以符合原先要求的效能表现。

　　图主机控制器连接图　　