USB数据线结构

1、通常情况下,红线:电源正极(接线上的标识为:+5V或VCC)、白线:负电压数据线(标识为:Data-或USB Port -)、绿线:正电压数据线(标识为:Data+或USB Port +)、黑线:接地(标识为:GROUND或GND)。
2 、USB头正面向着自己(即有触片那面向上,你自己可以清楚看见那些触片),从左到右,那些触片连接的线对应的功能分别是:地线、读数据线、写数据线、+5V线
3、U盘是USB接口
两边长的是电源线,中间短的是数据线
随着PC扩展功能的不断增强以及可连接外设的增多,如果采用非标准化的连接规范必然造成信息在速度、时序、数据格式以及类型等方面的不匹配,因此出现了形形色色的外部接口标准,标准PC的外部接口通常包括串口、并口、PS/2接口、USB接口、网络接口、音频接口和VGA接口等。

一、并行接口(Parallel Port/Interface)
并口采用25针的双排插口,除最普遍的应用于打印机以外,还可用于连接扫描仪、ZIP驱动器甚至外置网卡、磁带机以及某些扩展硬盘等设备, 下面我们简单看看并口的发展历史:
最初的并口设计是单向传输数据的,也就是说数据在某一时刻只能实现输入或者输出。后来IBM又开发出了一种被称为SPP(Standard Parallel Port)的双向并口技术,它可以实现数据的同时输入和输出,这样就将原来的半互动并口变成了真正的双方互动并口; Intel、 Xircom 及Zenith于1991年共同推出了EPP(Enhanced Parallel Port,增强型并口),允许更大容量数据的传输(500~1000byte/s),其主要是针对要求较高数据传输速度的非打印机设备,例如存储设备等;紧接着EPP的推出,1992年微软和惠普联合推出了被称为ECP(Extended Capabilities Port,)的新并口标准,和EPP不同,ECP是专门针对打印机而制订的标准;发布于1994年的IEEE 1284涵盖了EPP和ECP两个标准,但需要操作系统和硬件都支持该标准,这对现在的硬件而言已不是什么问题了。目前我们所使用的并口都支持EPP和ECP这两个标准,而且我们可以在CMOS当中自己设置并口的工作模式。
二、串行接口(Serial Port)
在早期的PC系统中串口的物理连接方式有9针和25针两种方式,通过额外的子卡挡板与电脑连接,如下图所示
随着PC技术的发展,25针的串口逐渐被淘汰,目前串口都采用9针的连接方式直接集成在主板上。一般的PC主板都提供两个串口。
标准的串口能够达到最高115Kbps的数据传输速度,而一些增强型串口如ESP(Enhanced Serial Port,增强型串口) 、Super ESP(Super Enhanced Serial Port,超级增强型串口)等则能达到460Kbps的数据传输速率。
虽然主板一般都集成两个串口,可Windows却最多可提供8个串口资源供硬件设置使用(编号COM1到COM8),虽然其I/O地址不相同,但是总共只占据两个IRQ(1、3、5、7共享IRQ4,2、4、6、8共享IRQ3),平常我们常用的是COM1~COM4这四个端口。我们经常在使用中遇到这个问题——如果在COM1上安装了串口鼠标或其他外设,就不能在COM3上安装如Modem之类的其它硬件,这就是因为IRQ设置冲突而无法工作。这时玩家们可以将另外的外设安装在COM2或4。
三、USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)接口
1. 简介
USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)接口是由Compaq、IBM、Microsoft等多家公司于1994年底联合提出的接口标准,其目的是用于取代逐渐不适应外设需求的传统串、并口。1996年业界正式通过了USB1.0标准,但由于未获当时主流的Win95支持(直到Win95 OSR2才通过外挂模块提供对USB1.0的支持)而未得到普及,直到1998年USB1.1标准确立和Win98内核正式提供对USB接口的直接支持之后,USB才真正开始普及,到今天已经发展到USB2.0标准。
电脑上的USB接口是一个包含四条金手指引脚的扁平接口(如上图所示),如果我们剖开USB外设的数据线,可以发现其内部共有四条线,其中两条负责供电而另外两条负责数据的传输,如下图所示。
USB接口的连接线有两种形式,通常我们将其与电脑接口连接的一端称为“A”连接头,而将连接外设的接头称为“B”连接头(通常的外设都是内建USB数据线而仅仅包含与电脑相连的“A”连接头)。 “A”连接头表示“上流”至电脑;“B”连接头表示“下游”到外设。这样采用了不同的结构和定义就避免了连接上的混淆和困扰。
2. USB接口的性能特点
●热插拔,使用方便
USB接口真正实现了热插拔,在安装硬件时再也不需要象串口或并口这样经过关机-连接-开机-装驱动程序-重启这样的繁琐过程,真正实现在开机状态下的PnP(即插即用)。而且USB接口都有自己的单独保留中断号(由USB驱动程序自动分配,并在USB设备拔出后自动收回),不会和其他设备竞争有限的资源,可免去许多配置的麻烦。
●带宽大,速度快
USB1.1协议允许1.5Mbps和12Mbps两种数据传送速度规格,这大概是标准串口的100倍(115Kbps)以及标准并口的10倍,而新的USB2.0协议已经可以提供速率为480Mbps的高速传输。
注:1Mbps=0.125MB/s
●可连接设备多
USB接口理论上可以通过USB Hub采用菊花链的形式扩展连接127个设备,节点间的有效距离为5 米,通过USB Hub可以将有效距离延长至30米。但注意采用USB Hub扩展接口时最多只允许5个Hub的级联而且有30米的有效距离限制。
●简单的网络互连功能
可以利用USB接口来实现双机互连以交换简单的数据资料,组建最简单的对等网。
必须指出的是,USB2.0功能的实现要求硬件和软件同时支持,它包括主板的USB主控芯片和操作系统都要对USB2.0提供支持。就目前主流的Windows操作系统而言,目前只有Win2000和WinXP能够提供对USB2.0的完整支持,在其它Windows操作系统下虽然系统可以识别USB2.0设备,但无法以高速模式运行,而包括Linux、MAC OS和BEOS在内的非主流操作系统目前也开始提供对USB2.0的支持。
3. USB接口相关问题集
●我的硬件是否支持USB接口?
开机时进入CMOS设置界面,打开BIOS设置中的USB接口选项(Enable)。如果没有相关选项则需要升级BIOS或说明主板不支持USB接口。现今的主流主板都提供对USB接口的支持。
●我的操作系统是否支持USB接口?
以主流的Windows为例,在“我的电脑”-属性-硬件-设备管理器-通用串行总线控制器中查看是否有“USB Host Controller”和“USB Root Hub”的相关项目,如果有则说明你的操作系统已经支持USB接口,如果没有则说明需要升级添加USB接口驱动程序或你的操作系统不支持USB接口。

在这种情况下可以手动添加一块PCI接口的USB控制卡(一般自带2~4个USB接口),就像安装声卡或者显卡一样插上再安装相应的驱动程序就可以了。
●怎样使我的USB键盘在DOS下能正常使用?
要使USB接口的键盘(或鼠标)在DOS下正常使用,必须在CMOS设置界面中选择USB Legacy——Enable,以支持USB键盘或鼠标在DOS下面的正常使用。
正是基于USB接口具有一些传统接口无法比拟的优点,我们完全可以期待USB将会取代并口、串口以及键盘、鼠标所使用的PS/2接口,而成为新一代统一的接口标准。
四、IEEE1394接口
1.性能特点
●使用方便,支持热插拔,即插即用,无需设置设备ID号,从Win98 SE以上版本的操作系统开始内置IEEE1394支持核心,无需驱动程序。
●数据传输速度快,IEEE1394a高达400Mbps,后续的IEEE1394b标准可将速度提升到800Mbps、1.6Gbps甚至3.2Gbps。
●自带供电线路,能提供8—40V可变电压,允许通过最大电流也达到1.5A左右,因此它能为耗电量要求小的设备进行供电。
●真正点对点连接(peer-to-peer),设备间不分主从,可直接实现两台DV间的数据传输或是多台电脑共享一台DV机,而且从理论上讲我们可以直接将IEEE1394接口DV机中的图像数据保存到IEEE1394接口的硬盘中。
当前我们应用最多的是带宽400Mbps的IEEE1394a接口,与其相比,正在发展中的IEEE1394b接口的特点是可以实现长途数据传输。今年初由美国德州仪器公司(Texas Instruments)推出了业界首款IEEE1394b器件TSB81BA3,不仅将上一代 1394a的速度加倍到800Mbps,而且还将通信距离增加到了100米,而如果采用石英类材料的光纤的话,则传输速度可以达到1.6Gbps,将来还有望提高到3.2Gbps。从而可确保在高速数据传输与多媒体网络中实现更佳的用户体验。
五、键盘、鼠标接口——PS/2
相信玩家们早已经没有使用COM端口的鼠标键盘了吧?现在我们使用的鼠标和键盘绝大多数采用PS/2接口,鼠标和键盘的PS/2接口的物理外观完全相同,初学者往往容易插错,以至于业界不得不在PC'99规范中用两种不同的颜色来将其区别开,而事实上它们在工作原理上是完全相同的,从下面的PS/2接口针脚定义我们就可以看出来。
注:1 空2 键盘、鼠标数据信号 3 +5V(驱动控制芯片和LED指示灯) 4 地 5 空置 6 键盘、鼠标时钟信号

评论

© 爱问Ta | Powered by LOFTER