串行總線概念

串行總線(Universal Serial Bus, USB）是連接外部設備的一個串口總線標準，在計算機上使用廣泛，但也可以用在機頂盒和游戲機上，補充標準（On-The-Go)使其能夠用于在便攜設備之間直接交換數據。

Intel公司開發(fā)的通用串行總線架構(USB)的目的主要基于以下三方面考慮：

(一)計算機與電話之間的連接：顯然用計算機來進行計算機通信將是下一代計算機基本的應用。機器和人們的數據交互流動需要一個廣泛而又便宜的連通網絡。然而，由于目前產業(yè)間的相互獨立發(fā)展,尚未建立統一標準,而USB則可以廣泛的連接計算機和電話。

(二)易用性：眾所周知,PC機的改裝是極不靈活的。對用戶友好的圖形化接口和一些軟硬件機制的結合，加上新一代總線結構使得計算機的沖突大量減少，且易于改裝。但以終端用戶的眼光來看，PC機的輸入/輸出，如串行/并行端口、鍵盤、鼠標、操縱桿接口等，均還沒有達到即插即用的特性，USB正是在這種情況下問世的。

(三)端口擴充：外圍設備的添加總是被相當有限的端口數目限制著。缺少一個雙向、價廉、與外設連接的中低速的總線，限制了外圍設備(諸如電話/電傳/調制解調器的適配器、掃描儀、鍵盤、PDA)的開發(fā)。現有的連接只可對極少設備進行優(yōu)化，對于PC機的新的功能部件的添加需定義一個新的接口來滿足上述需要，USB就應運而生。它是快速、雙向、同步、動態(tài)連接且價格低廉的串行接口，可以滿足PC機發(fā)展的現在和未來的需要。

USB Implementers Forum (USBIF)負責USB標準制訂，其成員包括蘋果電腦、惠普、NEC、Microsoft和Intel。 USBIF于2001年底公布了2.0規(guī)范，之前還有0.9、1.0、和1.1，他們都是完全向后兼容的。On-The-Go Supplement to the USB 2.0 Specification的當前版本是1.0a。

現標準中將UBS統一為USB2.0,分為：

High-speed，傳輸速率25Mbps～400Mbps(最大480Mbps)

Full-speed ，傳輸速率500Kbps～10Mbps(最大12Mbps）

Low-speed，傳輸速率10Kbps～100Kbps(最大1.5Mbps）

Intel公司開發(fā)的通用串行總線架構(USB)的目的主要基于以下三方面考慮:

(一)計算機與電話之間的連接:顯然用計算機來進行計算機通信將是下一代計算機基本的應用。機器和人們的數據交互流動需要一個廣泛而又便宜的連通網絡。然而，由于目前產業(yè)間的相互獨

立發(fā)展，尚未建立統一標準，而USB則可以廣泛的連接計算機和電話。

(二)易用性:眾所周知，PC機的改裝是極不靈活的。對用戶友好的圖形化接口和一些軟硬件機制的結合，加上新一代總線結構使得計算機的沖突大量減少，且易于改裝。但以終端用戶的眼光來看，PC機的輸入/輸出，如串行/并行端口、鍵盤、鼠標、操縱桿接口等，均還沒有達到即插即用的特性，USB正是在這種情況下問世的。

(三)端口擴充:外圍設備的添加總是被相當有限的端口數目限制著。缺少一個雙向、價廉、與外設連接的中低速的總線，限制了外圍設備(諸如電話/電傳/調制解調器的適配器、掃描儀、鍵盤、PDA)的開發(fā)?，F有的連接只可對極少設備進行優(yōu)化，對于PC機的新的功能部件的添加需定義一個新的接口來滿足上述需要，USB就應運而生。它是快速、雙向、同步、動態(tài)連接且價格低廉的串行接口，可以滿足PC機發(fā)展的現在和未來的需要。

USB最初是由英特爾與微軟公司倡導發(fā)起，其最大的特點是支持熱插拔(Hot plug)和即插即用(Plug&Play)。當設備插入時，主機枚舉(enumerate)此設備并加載所需的驅動程序，因此使用遠比PCI和ISA總線方便。

USB速度比平行埠并聯總線(Parellel Bus，例如EPP、LPT)與串聯埠總線(Serial Port，例如RS-232)等傳統電腦用標準總線快上許多。原標準中USB 1.1 的最大傳輸帶寬為 12Mbps，USB 2.0的最大傳輸帶寬為 480Mbps。 USB的設計為非對稱式的，它由一個主機(host)控制器和若干通過hub設備以樹形連接的設備組成。一個控制器下最多可以有5級hub，包括Hub在內，最多可以連接127個設備，而一臺計算機可以同時有多個控制器。和SPI-SCSI等標準不同，USB hub不需要終結器。

USB可以連接的外設有鼠標、鍵盤、gamepad、游戲桿、掃描儀、數碼相機、打印機、硬盤和網絡部件。對數碼相機這樣的多媒體外設USB已經是缺省接口;由于大大簡化了與計算機的連接，USB也逐步取代并口成為打印機的主流連接方式。2004年已經有超過1億臺USB設備;到2005年顯示器和高清晰度數字視頻外設是僅有的USB未能染指的外設類別，因為他們需要更高的傳輸速率。