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发信人: yaodao (天下小手), 信区: Hardware
标  题: USB技术漫谈
发信站: 紫 丁 香 (Thu Jun  3 17:05:03 1999), 转信


　
　　一、USB概述
　　USB是英文Universal Serial Bus的缩写，中文含义是“万用串行总线”。USB是近年
来应用在PC领域的新型接口技术。在物理上，USB接口技术由三个部分组成，一是具备USB
接口的PC机系统；二是支持USB接口
的系统软件；三是使用USB接口的设备。只有这三部分都具备了，才可以使USB技术得到实
际应用。实际上，早在三年以前，就已经有PC带有USB接口了，但由于缺乏支持软件以及
USB设备很少的原因，绝大部分这些PC机的USB口都是闲置未用的。直到97年，微软推出
WIN95 OSR2版以后，USB才真正走进了实际应用阶段，而WIN95 OSR2的USB支持模块是外挂
的。1998年8月，微软推出了Windows98系统，内置了对USB接口的支持模块，使得USB的支
持软件进入成熟阶段，USB设备也日渐增多。因此，可以说Win98的诞生，为USB技术的发
展和应用起到了一定的推波助澜的作用。
　　遗憾的是，Windows NT并未提供对USB的支持，因此，NT的用户只能等到Windows 2000
发布以后，方可从USB设备中受益。
　　二、USB势不可挡
　　随着大量的支持USB的个人电脑的普及以及Windows 98的广泛应用，USB逐步成为PC机
的一个标准接口已经是大势所趋。最新推出的PC机几乎100％支持USB。另一方面：使用USB
接口的设备也在以惊人的速度发展。Dalaquesl公司的统计结果显示，1998年一年内，已
有1000万台USB设备售出，预计99年这个数字可增加到5000万台，到2000年可达1个亿。
　　扫描仪制造业是最早登上USB这列快车的，这是因为USB接口扫描仪的安装和操作都变
得十分简单。紧随其后的是数码相机(摄像机)系统，因为USB接口的高速传输率使得大容量
的数字影像传输更快速、更省时。
　　早在1997年，市场上就已经出现了具备USB接口的显示器，为PC机提供附加的USB口。
这主要是因为大多数的PC机外设都是桌面设备，同显示器连接要比同主机连接更方便、简
单。
　　三、USB的性能优势
　　每天，大量支持USB的PC机和USB设备都在从工厂走入市场，这当然令商家乐不可支。
那么对用户而言，USB到底带来了哪些好处呢?
　　以下四个方面是USB技术得以广泛发展和应用的主要原因：
　　1、方便
　　使用USB接口可以连接多个不同的设备，而过去的串口和并口只能接一个设备，因此，
从一个设备转而使用另一个设备时不得不关机，拆下这个，安上那个，开机再使用，USB
则为用户省去了这些麻烦，除了可以把多个设备串接在一起之外，USB还支持热插拔，设
备的人工切换也因此变得省时省力。
　　在软件方面，USB设计的驱动程序和应用软件可以自动启动，无需用户做更多的操作，
这同样为用户带来极大的方便(参见下文“USB的应用”)。
　　另外，USB设备也不涉及IRQ冲突问题。USB口单独使用自己的保留中断，不会同其它
设备争用PC机有限的资源，同样为用户省去了硬件配置的烦恼。
　　2、速度
　　速度性能是USB技术的突出特点之一。USB接口的最高传输率可达每秒12Mb，比串口快
了整整100倍!这使得高分辨率、真彩色的大容量图像的实时传送成为可能。
　　3、连接
　　USB接口支持多个不同设备的串列连接，一个USB口理论上可以连接127个USB设备。连
接的方式也十分灵活，既可以使用串行连接，也可以使用中枢转接头(Hub)，把多个设备连
接在一起，再同PC机的USB口相接。
　　4、电源
　　普通的使用串口、并口的设备都需要单独的供电系统，而USB设备则不需要，因为USB
接口内部提供了USB设备，如扫描仪、数码相机等所需的电能。
　　四、USB存在的问题
　　尽管在理论上，USB可以实现高达127个设备的串列连接，但是在实际应用中，也许串
联3到4个设备就可能导致一些设备失效。而且，实际的USB产品中，只有键盘是有一个输
入口、一个输出口的设备，其它的则只有一个输入口而已，根本无法再连接下一个USB设
备，所以当前的USB应用中，使用Hub来连接多个USB设备是必需的。
　　另一个问题出在USB的电源上，尽管USB本身可以提供500mA的电力，但一旦碰到高电耗
的设备，就会导致供电不足。解决这个问题的办法仍然是使用Hub。因此，配置一个包括键
盘、数码相机(摄像机)和扫描仪在内的USB系统，用户还要额外花费七、八百元人民币来购
买Hub。另外一个变通的方法，就是串接两个USB设备，对其它的USB设备进行热插拨，不过
这虽然省了钱，却费了事儿。
　　至于产生问题的原因，USB的开发商认为问题不在于USB接口本身，而是由于USB设备的
产品不符合标准造成的。我们姑且不去理会谁该负起这个责任，只是要记得，如果现在指
望一个USB口上连接127个设备，别忘了买Hub。
　　五、升级到USB
　　一些早期的PC机没有内置USB接口，但这并不等于USB把这些PC机抛到九霄云外置之不
顾。使用这些早期PC机的用户可以通过购买USB接口卡来升级自己的电脑，使之具备USB功
能。
　　通常的USB卡都是PCI卡，带有两个USB口。只要把这张卡插入PCI插槽中，并安装上驱
动软件，就可以达到目的了。日前，市面上提供USB卡的著名厂商有两家，一个是
Entrega，另一个是Belkin。
　　六、USB的应用
　　到目前为止，USB已经在PC机的多种外设上得到应用，包括扫描仪、数码相机、数码
摄像机、音频系统、显示器、输入设备等等。
    扫描仪和数码相机(摄像机)
　　前面提到过，扫描仪和数码相机、数码摄像机是从USB中最早获益，也是获益最多的
两种产品，其代理产品分别是PageSean USB扫描仪和Kodak Digital Sciencc 
DVC323数字摄像机。那么，实际应用中，USB的优势是如何体现的呢?我们来比较一下普通
并口扫描仪和USB扫描仪的操作过程就明白了。
　　普能并口扫描仪，在执行扫描操作之前，用户必须先启动图像处理软件和扫描驱动软
件(如Photoshop)，然后通过软件操作扫描仪。而USB扫描仪则不同，用户只需放好要扫描
的图文，按一下扫描仪的按钮，屏幕上会自动弹出扫描仪驱动软件和图像处理软件，并实
时监视扫描的过程。这是不是方便多了呢?
　　USB数码相机、摄像机和扫描仪类似，也是“一触即发”的，但它们更得益于USB的高
速数据传输能力，使大容量的图像在短时间内即可完成。
　　音频系统
　　USB在音频系统的应用代表产品是微软推出的Microsoft DigitalSound System 80(微
软数字声音系统80)。使用这个系统，可以把数字音频信号传送到音箱，不再需要声卡进
行数模转换，音质也较以前有一定的提升。
　　不过，目前的USB音频系统还无法实现音频CD(Audio CD)的播放问题，因此喜欢听CD
的朋友还不得不使用声卡传送CD信号到音箱中去。
　　显示器
　　严格来说，USB显示器并不一定使用USB口来传输要显示的图像或文本信息的，大多数
的USB显示器都带有VGA口，另外附有2－4个USB接口，其目的是为了使桌面上的USB设备方
便地接到显示器上，而不必费力地接到主机上。但有一点需要注意，带有4个USB口的显示
器可能只有两个是加电的，使用时遇到没电的情况，不妨换到另外的显示器口上试试。
　  输入设备
　　实际上，USB技术在输入设备上的应用是最成功的。USB键盘、鼠标器以及游戏杆都表
现得极为稳定，很少出现问题。
　　其它的USB产品和应用
　　目前，市场上出现的USB设备种类越来越多，典型的产品有：DSL的USB“猫”、
Iomega的USB ZIP驱动器以及eTek的USB PC网卡等等。不过，最重要的一点是，现在很多笔
记本电脑也装有USB接口，这并不是说笔记本电脑可以从USB接口中获得多大的好处，关键
在于那些经常在台式机和笔记本电脑之间传输数据的用户，可以使用USB来节省大量的时间
　　七、USB技术的前景
　　当前的USB版本只是1.1版，尽管在技术和应用上仍然存在一定的问题，但是，其简单
的操作和高速的数据传输能力却使之“瑕不掩瑜”。USB接口正处于发展阶段，比起已有
几十年“经历”的串口、并口来说，只能是小弟弟。但大江后浪推前浪是颠扑不破的真理
，相信有一天，USB会取代串口、并口，成为新一代的PC机外设标准接口。继USB之后，另
一个称为USB FIREWIRE(即IEEE1394)的接口技术正在从实验室步入市场领域，这种新型的
接口比USB更为强大而稳定。不过正如USB的发展一样，IEEE1394也需要几年时间才可以形
成气候。Intel、Microsoft、IBM、Compaq等大公司都已在USB技术上注入了大量的研发力
量。相信99年的USB接口技术可以进入“二十弱冠”的时代，而真正的“三十而立”还要等
到2000年到来的时候。
　　无论如何，USB的存在是PC机简单化、小型化的功臣之一。 

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