MCU通讯接口-USB接口介绍
26.1 USB 简介
6) USB 的定义与应用
USB 是 英 文 ―Universal Serial BUS（通用串行总线）的缩写，而其中文简称为通串线，是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯，应用在 PC 领域的接口技术。USB 接口支持设备的即插即用和热插拔功能。USB 是在1994 年底由英特尔、康柏、IBM、Microsoft 等多家公司联合提出的。
USB 具有传输速度快（USB1.1是 12Mbps，USB2.0 是 480Mbps, USB3.0 是 5 Gbps），使用方便，支持热插拔，连接灵活，独立供电等优点，可以连接鼠标、键盘、打印机、扫描仪、摄像头、闪存盘、MP3 机、手机、数码相机、移动硬盘、外置光软驱、USB 网卡、ADSL Modem、Cable Modem 等，几乎所有的外部设备。
USB 接口可用于连接多达 127 种外设，如鼠标、调制解调器和键盘等。USB 自从 1996 年推出后，已成功替代串口和并口，并成为当今个人电脑和大量智能设备的必配的接口之一。
7) USB 的版本
USB1.0
第一版 USB 1.0 是在 1996 年出现的，速度只有 1.5Mb/s；两年后升级为 USB 1.1，速度也大大提升到 12Mb/s，至今在部分旧设备上还能看到这种标准的接口。可惜速度方面有点尴尬，举个例子说，当
你用 USB1.1 的扫描仪扫一张大小为 40M 的图片，需要 4 分钟之久。这样的速度，让用户觉得非常不方便，如果有好几张图片要扫的话，就得要有很好的耐心来等待了。
USB2.0
USB 2.0 将设备之间的数据传输速度增加到了 480Mbps，比 USB 1.1 标准快 40 倍左右，速度的提高对于用户的最大好处就是意味着用户可以使用到更高效的外部设备，而且具有多种速度的周边设备都可以被连接到 USB 2.0 的线路上，而且无需担心数据传输时发生瓶颈效应。所以，如果你用 USB 2.0 的扫描仪，就完全不同了，扫一张 40M 的图片只需半分钟左右的时间，一眨眼就过去了，效率大大提高。而且，USB2.0 可以使用原来 USB 定义中同样规格的电缆，接头的规格也完全相同，在高速的前提下一样保持了USB 1.1 的优秀特色，并且，USB 2.0 的设备不会和 USB 1.X 设备在共同使用的时候发生任何冲突。
市面上 USB 2.0 的规格有全速（Full-Speed）和高速（High-Speed）。其中高速理论传输速率是 480Mbps，即 60MB/s。
USB3.0
USB 3.0 在实际设备应用中将被称为―USB SuperSpeed，顺应此前的 USB 1.1 ―FullSpeed
和 USB 2.0 ―HighSpeed。预计支持新规范的商用控制器将在 2009 年下半年面世，消费级产品则有望在 2010 年上市。USB 3.0 具有后向兼容标准，并兼具传统 USB 技术的易用性和即插即用功能。该技术的目标是推出比目前连接水平快 10 倍以上的产品，采用与有线 USB 相同的架构。除对 USB 3.0 规格进行优化以实现更低的能耗和更高的协议效率之外，USB 3.0 的端口和线缆能够实现向后兼容，以及支持未来的光纤传输。
8) USB 诞生原因
Intel 公司开发的通用串行总线架构（USB）的目的主要基于以下三方面考虑：
? 计算机与电话之间的连接：显然用计算机来进行计算机通信将是下一代计算机基本的应用。机器和人们的数据交互流动需要一个广泛而又便宜的连通网络。然而，由于目前产业间的相互独立发展,尚未建立统一标准,而 USB 则可以广泛的连接计算机和电话。
? 易用性：众所周知，PC 机的改装是极不灵活的。对用户友好的图形化接口和一些软硬件机制的结合，加上新一代总线结构使得计算机的冲突大量减少，且易于改装。但以终端用户的眼光来看，PC 机的输入/输出，如串行/并行端口、键盘、鼠标、操纵杆接口等，均还没有达到即插即用的特性，USB 正是在这种情况下问世的。
? 端口扩充：外围设备的添加总是被相当有限的端口数目限制着。缺少一个双向、价廉、与外设连接的中低速的总线，限制了外围设备（诸如电话/电传/调制解调器的适配器、扫描仪、键盘、PDA）的开发。现有的连接只可对极少设备进行优化，对于 PC 机的新的功能部件的添加需定义一个新的接口来满足上述需要，USB 就应运而生。它是快速、双向、同步、动态连接且价格低廉的串行接口，可以满足 PC 机发展的现在和未来的需要。
由于能够支持 USB 协议的芯片比较多，例如 PDIUSBD12、CH372、CH375 等，现在基本上比较高级的 MCU 都内置了 USB 的功能，例如新唐的M032系列，M452系列，M482系列等，其它品牌的C8051、MSP430、LPC2142。在众多的选择当中，编写 USB 章节使用的 USB 芯片是 CH372。
深入重点：
? USB 接口支持设备的即插即用和热插拔功能。
? USB 有 3 个版本，分别是 USB1.0、USB2.0，USB3.0。
编辑：admin 最后修改时间：2023-03-08
