USB的那点事 |一、 自我介绍

前世今生

USB,全称Universal Serial Bus,即,通用串行总线,出生于1974年,双十一 >:,那个年代,PC时代降临,互联网时代还未到来,个人计算机江湖风起云涌,各种设备如雨后春笋般涌现,各种接口也是千奇百怪,各式各样的串口、并口盛行,为了能够统一PC接口,简化产品设计,USB诞生了。凭借其无可挑剔的设计和优异的性能,其迅速占领了PC接口市场,成为了PC使用最为广泛的接口。

性格

观其名,就可知USB的性格特点,那就是:开放(Universal)、单纯(Serial)、包容(Bus)、有思想(协议复杂)。

  • 开放:接口规则完全开放,任何想使用USB作为通信接口的设备厂商,按照规范实现就可以完美的接入系统,无论你是简单鼠标、键盘、游戏控制杆设备等“矮矬穷”,还是复杂的打印机、手机、摄像机等“白富美”,只要你符合USB规范,USB就对你一视同仁,所以,USB是开放的。
  • 单纯:USB的硬件设计十分简洁的,USB1.0到USB2.0,只有四根线缆,两根用于供电,两根用于通信。通行于USB上信号都是串行的,而且是半双工的。它上面的信号,十分的“单纯”,全部是表示0和1的模拟信号(差分信号),所以,USB是单纯的。
  • 包容:USB是总线型的,一条USB总线,只有一个Host(主机控制器,相当于USB的大脑),若干USB HUB(用于扩展USB接口),USB设备挂接在HUB上,理论上,一条USB总线可以挂接127个设备(USB地址是7bit)。USB设备就像无数小的河流,通过大江大河这条“总线”,最终汇聚到USB主控器,这片“大海中”,正所谓海乃百川,所以,USB是包容的。
  • 有思想:USB接口的硬件模型是简单的,但是,思想确实十分深邃的,因为USB设备的多样性,必须具有高深的策略才能有效的管理各式各样的USB设备。USB的复杂性就在于此,它的通信协议是十分复杂的,设备枚举、控制、数据通信等等,都是通过软件协议实现的。这就是USB让人又爱又恨的地方,其硬件接口十分简单,硬件成本低廉,但是,通信协议十分复杂,软件成本高昂。

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