До появления USB для подключения различных устройств к компьютеру все они должны были проходить через различные типы интерфейсов.Например, клавиатура и мышь используют интерфейс PS/2; принтер и копировальный аппарат используют параллельный порт DB-25; последовательный порт использует последовательный порт DE-9.Более того, большинство из вышеперечисленных интерфейсов не поддаются горячему подключению, и компьютер необходимо перезагружать каждый раз при добавлении устройства.Появилась на свет новая шина, которая проста в использовании, имеет низкую стоимость, высокую скорость передачи, гибкий протокол и поддерживает расширение. Это USB-Универсальная последовательная шина (Universal Serial Bus).

 

Разработка и эволюционирование стандарта USB

 

Организацией-разработчиком протокола передачи данных по USB является USB-IF, и в ее состав входят Intel, Microsoft, HP, Apple и др.Начиная с первого поколения USB 1.0 в 1996 году и заканчивая последней версией USB4, многие версии были переработаны в середине, а также претерпели множество изменений в названиях.Его стандарты в основном включают следующие версии.

 

USB 1.0

 

Скорость передачи данных USB1.0 составляет всего 1,5 МБ/с. После сотен дней и ночей напряженной работы технического персонала USB1.0 был обновлен до USB 1.1 в версии 1998 года, и скорость также была значительно увеличена до 12 Мб/с. Скорость передачи данных USB1.1 высокоскоростной способ передачи данных составляет 12 Мбит/с, то есть скорость передачи составляет 1,5 Мбит/с.

 

USB 2.0

 

Скорость передачи данных USB2.0 достигла 480 Мбит / с, что составляет 60 Мб / с. Драйвер USB 2.0 может управлять USB1.1 и совместим с USB1.1.

 

Для наших инженеров по исследованиям и разработкам в процессе проектирования и разработки продуктов с аппаратным интерфейсом USB2.0 основная трудность заключается в следующем: вам необходимо освоить сложный протокол USB2.0, разработать свои собственные драйверы USB-устройств, а также разобраться в соответствующих ARM, FPGA, Linux и т.д. программирование.

 

USB 3.0

 

Предельная скорость передачи данных USB3.0 в идеальных условиях составляет 5,0 Гбит / с, но в реальной жизни она может достигать только 80% от значения предельного состояния, что эквивалентно 10-кратному значению предельной скорости передачи данных USB 2.0, и скорость передачи значительно повышается.USB3.0 использует метод кодирования 8b / 10b на физическом уровне, поэтому расчетная предельная скорость передачи составляет 4 Гбит / с, что будет меньше, исходя из скорости передачи в реальной среде.

 

В 2013 году, вскоре после выпуска USB 3.1, организация USB-IF переименовала USB 3.0 в USB 3.1 Gen1, а USB 3.1 - в USB 3.1 Gen2.В 2019 году USB 3.1 Gen 1 был переименован в USB 3.2 Gen1, USB 3.1 Gen2 был переименован в USB 3.2 Gen2 x1, а USB 3.2 был переименован в USB 3.2 Gen2 x2.(Для удобства описания в будущем мы будем единообразно называть его стандартом USB 3.0)

 

USB4

 

USB4 был выпущен в 2019 году. Что касается аппаратного интерфейса, то в последнем поколении USB4 используется аппаратный интерфейс Type-C. По сути, он использует технологию Intel Thunderbolt 3 (Thunderbolt3). Он также поддерживает стандарт USB и совместим с Thunderbolt3, USB3.2, USB3.1 и USB2.0 протоколы.

 

В августе 2022 года USB был дополнительно переработан и появился в виде USB4 2.0, обеспечивающего более высокую скорость передачи данных и улучшенную обратную совместимость.Вскоре после этого была предпринята еще одна попытка упорядочить соглашение об именовании, добавив большое количество новых логотипов к USB-кабелям и портам.

 

 

После более чем двух десятилетий разработки скорость USB увеличилась с первоначальных 1,5 Мбит/с в USB 1.0 до 80 Гбит / с в USB4 2.0 на сегодняшний день.

 

Стандартный интерфейс USB

 

Интерфейс USB делится на три типа: стандартный интерфейс USB, интерфейс Mini USB и интерфейс Micro USB.

 

 

Стандартный USB-интерфейс

 

Стандартный интерфейс USB делится на два типа: Type-A и Type-B.Среди них интерфейсы Type-A и Type-B можно разделить на стандартные USB-интерфейсы USB 2.0 и USB 3.0 в соответствии с различными поддерживаемыми стандартами USB.Интерфейс Type-A является наиболее распространенным интерфейсом USB в повседневной жизни, и он широко используется в мышах, клавиатурах, U-дисках и других устройствах, в то время как Type-B обычно используется в принтерах, специальных мониторах и других устройствах.

 

Интерфейс Mini USB

 

Небольшой USB-интерфейс с теми же характеристиками, что и стандартный USB, но с добавленным идентификационным pin-кодом для поддержки функции OTG.Mini USB можно разделить на два типа: Mini-A и Mini-B.Mini USB обычно используется на некоторых небольших устройствах, таких как MP3, MP4, радио, некоторых мобильных телефонах и т.д.

 

Интерфейс Micro USB

 

По сравнению с интерфейсом Mini USB, Micro USB более компактен и может быть разделен на два типа: Micro-A и Micro-B.

 

Интерфейс Type-C

 

Новый тип USB-интерфейса можно подключать и отсоединять как в прямом, так и в обратном направлении.С развитием различных мобильных устройств в направлении тонкости и портативности, а интерфейс Type-C также используется в USB4, интерфейс type-C протокола USB4 будет единообразно принят в направлении выбора интерфейса будущего устройства.

 

 

За исключением Apple, почти все мобильные устройства заряжаются через USB."Объединение рек и озер - это, наконец, общая тенденция.

 

Chengdu Yibaite Electronic Technology Co., Ltd. специализируется на исследованиях, разработке и производстве модулей беспроводной передачи данных с различными функциями в различных диапазонах частот. Продукция широко используется в различных сценариях применения, таких как Интернет вещей, бытовая электроника, промышленное управление, медицина, охранная сигнализация, умный дом и т.д. Если у вас есть какие-либо потребности, пожалуйста, свяжитесь с нами email:service-ru-@cdebyte.com Или посетите веб-сайт:https://www.ru-ebyte.com/