USB的開(kāi)發(fā)歷程

在1996年，USB-IF公布了USB規(guī)范1．0，這是第一個(gè)為所有的USB產(chǎn)品提出設(shè)計(jì)請(qǐng)求的標(biāo)準(zhǔn)。1998年，在進(jìn)一步對(duì)以前版本的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行闡述和擴(kuò)充的基礎(chǔ)上，發(fā)布了USB標(biāo)準(zhǔn)的1．1規(guī)范。而此時(shí)聯(lián)盟僅剩4個(gè)核心的成員公司，它們是Compaq、Intel、Microsoft和NEO公司。由于USB的方向已偏離了通信的相關(guān)領(lǐng)域，使得IBM和NorthernTelecom退出了該聯(lián)盟。這樣，也造成了目前應(yīng)用于電話的USB設(shè)各的開(kāi)發(fā)仍然稍嫌緩慢一些。

第3個(gè)版本的USB 2．0是發(fā)布于1999年。此時(shí)，Hewlett Packard、Philips和Lucent 3個(gè)公司加人了USB－IF聯(lián)盟，使得聯(lián)盟的核心成員數(shù)重新又恢復(fù)為7個(gè)，如表所列。之后，隨著USB的普及與推廣，USB的成員一直持續(xù)不斷地增加，如今已是非常龐大的推廣組織了。

　　表 USB－IF聯(lián)盟 　　

1. USB

1．1 當(dāng)前，USB 1．1的接口設(shè)各采用兩種不同的速度：12 Mbps（全速）和1．5 Mbps（低速），其中，低速主要是應(yīng)用于人機(jī)接口（HID）上。這是一個(gè)用于連接鼠標(biāo)、鍵盤、搖桿等設(shè)備的USB的群組。盡管當(dāng)前的USB 1．1的最大帶寬速度為12 Mbps，但是主機(jī)端應(yīng)用程序與其他的接口設(shè)備仍占據(jù)了部分的帶寬。

2． USB 2．0 　　

雖然USB號(hào)稱具有熱插拔、即插即用、最多同時(shí)連接127個(gè)設(shè)各等功能，但是其中還是有若干缺點(diǎn)。例如，熱插拔多次后往往會(huì)造成系統(tǒng)不正常、死機(jī)以及連接過(guò)多的設(shè)備就會(huì)導(dǎo)致傳輸速度變慢等問(wèn)題（USB的傳輸帶寬是由設(shè)各共享的）。因此，如何改進(jìn)這些缺點(diǎn)便成為USB-IF推廣組織所要努力的目標(biāo)。

在USB接口設(shè)各不斷地被廣泛應(yīng)用后，許多的設(shè)各，如視頻會(huì)議的CCD、移動(dòng)硬盤、光盤刻錄機(jī)、掃描儀、卡片閱讀機(jī)便成為USB接口非常流行的應(yīng)用。市場(chǎng)上許多早期應(yīng)用的USB產(chǎn)品是視頻會(huì)議專用的CCD，而USB的即插即用的特點(diǎn)使得這些CCD易于安裝與使用。然而，若要在PC的屏幕上獲得高分辨率的圖像，則需要CCD輸出大量的影像數(shù)據(jù)。像上述的產(chǎn)品都需要作連續(xù)大量數(shù)據(jù)傳輸，也即是需要非常高速的傳輸。若同時(shí)將此類設(shè)各連接到PC機(jī)上，的確使USB技術(shù)面臨考驗(yàn)。但USB 2．0的高傳輸速度卻能夠有效地解決目前建置于V1．0及V1．1版上設(shè)各的傳輸瓶頸。

USB 2．0的傳輸速度最高可以達(dá)到480 Mbps，也即是480 Mbps／s（換算后等于60 Mbytes／s），若要傳送1 GB的數(shù)據(jù)，在換算后也僅需在1 min之內(nèi)就可以傳輸完畢。這不但是目前USB 1．1版的40倍，而且也高過(guò)于目前另一種傳輸接口IEEE 1394的400 Mbps。

另外，USB 2．0不但與USB 1．1一樣，具有向下兼容的特性，同樣最高可以連接127個(gè)設(shè)各。更重要的是，在連接端口擴(kuò)充的同時(shí)，各種采用USB 2．0的設(shè)備仍可以維持480 Mbps的最高傳輸速度。另外，USB 2．0也同樣支持即插即用功能。在USB 2．0規(guī)范制定出來(lái)之后，目前USB接口CD ROM光驅(qū)讀取速度所造成的限制，也都可以迎刃而解。當(dāng)然，目前已普遍采用USB接口的打印機(jī)、掃描儀等計(jì)算機(jī)外圍設(shè)各，未來(lái)也可以有更快的傳輸速度。

USB 2．0利用傳輸時(shí)序的縮短（微幀）以及相關(guān)的傳輸技術(shù)，將整個(gè)傳輸速度從原本12 Mbps提高到480 Mbps，整整提高了40倍。在兼容性方面，USB 2．0采用往下兼容的做法，未來(lái)USB 2．0仍可向下支持目前各種以USB 1．1為傳輸接口的各種外圍產(chǎn)品，也就是舊有的USB 1．x版?zhèn)鬏斁€、USB HUB依舊可以使用；不過(guò)，若是要達(dá)到480 Mbps的速度，還是需要使用USB 2．0規(guī)范的USB HUB。當(dāng)然，各個(gè)外圍設(shè)各也要重新嵌人新的單片機(jī)以及驅(qū)動(dòng)程序才可以達(dá)到這個(gè)功能。也就是說(shuō)，若需要使用高速傳輸設(shè)各，就接上USB 2．0版的USB HUB；而只要低速傳輸需求的外圍設(shè)各（如鼠標(biāo)、鍵盤等），則接上原有的USB HUB，便可達(dá)到高低速設(shè)各共存的目的。對(duì)于按舊有的USB 1．1規(guī)范設(shè)計(jì)產(chǎn)品的傳輸速度最高仍僅能維持12 Mbps。

USB 2．0對(duì)許多消費(fèi)性電子應(yīng)用，如視頻會(huì)議CCD、掃描儀、打印機(jī)以及外部存儲(chǔ)設(shè)各（硬盤以及光驅(qū)）來(lái)說(shuō)擁有相當(dāng)大的吸引力。

在USB 2．0問(wèn)市之后，Intel公司開(kāi)發(fā)并免費(fèi)開(kāi)放一套高速控制器標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范技術(shù)：增強(qiáng)型主機(jī)控制器接口規(guī)范（Enhanced HoSt Controller Interface，簡(jiǎn)稱EHCI）。在EHCI規(guī)范中，主機(jī)控制器能以480 MHz速度來(lái)傳送數(shù)據(jù)，所以在主機(jī)控制器與全速或低速外圍設(shè)各之間，就必須搭配舊型的控制器或高速集線器才能發(fā)揮整體的效能，其配置如圖所示。而搭配嵌人式集線器的優(yōu)點(diǎn)是所需搭配使用的組件數(shù)量較少。但相對(duì)的，其缺點(diǎn)是必須占用其中的一個(gè)連接端口線路，且聯(lián)機(jī)線路的連接數(shù)量也會(huì)受到傳播延遲的限制。因此，與其搭配使用的軟件需能自動(dòng)識(shí)別主機(jī)控制器中高速連接端口的搭配數(shù)量。此外，高速連接端口的連接總數(shù)必須再增加一個(gè)以符合原先要求的效能表現(xiàn)。

　　圖 主機(jī)控制器連接圖 　　

而不管OS的版本是什么，所有的外圍端口的功能都正常。這也使得USB 1．1 OS的工作方式，正如USB 1．1外圍端口是一樣的。因此，USB 1．1主機(jī)控制器已經(jīng)有點(diǎn)過(guò)于老舊，且將會(huì)被整合的USB 2．0集線器所取代。