十多年前，USB總線進(jìn)入主流視野，提供了一個(gè)全新的存儲(chǔ)方向，并用一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)把眾多外設(shè)都全部拉入自己的陣營。這是他們?yōu)檎麄€(gè)行業(yè)帶來的巨大貢獻(xiàn)。 USB是英文Universal Serial BUS的縮寫，中文含義是“通用串行總線”。它不是一種新的總線標(biāo)準(zhǔn)，而是應(yīng)用在PC領(lǐng)域的接口技術(shù)。USB是在1994年底由英特爾、康柏、IBM、Microsoft等多家公司聯(lián)合提出的。從1994年11月11日發(fā)表了USB V0.7版本以后，USB版本經(jīng)歷了多年的發(fā)展，到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展為3.0版本，是目前電腦中的標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展接口。 目前主板中采用的各種版本間能很好的兼容。USB用一個(gè)4針插頭作為標(biāo)準(zhǔn)插頭，采用菊花鏈形式可以把所有的外設(shè)連接起來，最多可以連接127個(gè)外部設(shè)備，并且不會(huì)損失帶寬。USB需要主機(jī)硬件、操作系統(tǒng)和外設(shè)三個(gè)方面的支持才能工作。目前的主板一般都采用支持USB功能的控制芯片組，主板上也安裝有USB接口插座，而且除了背板的插座之外，主板上還預(yù)留有USB插針，可以通過連線接到機(jī)箱前面作為前置USB接口以方便使用。而且USB接口還可以通過專門的USB連機(jī)線實(shí)現(xiàn)雙機(jī)互連，并可以通過Hub擴(kuò)展出更多的接口。 USB具有傳輸速度快（USB1.1是12Mbps，USB2.0是480Mbps, USB3.0是5 Gbps），使用方便，支持熱插拔，連接靈活，獨(dú)立供電等優(yōu)點(diǎn)，可以連接鼠標(biāo)、鍵盤、打印機(jī)、掃描儀、攝像頭、閃存盤、MP3機(jī)、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、移動(dòng)硬盤、外置光軟驅(qū)、USB網(wǎng)卡、ADSL Modem、Cable Modem等，幾乎所有的外部設(shè)備。 USB是一個(gè)外部總線標(biāo)準(zhǔn)，用于規(guī)范電腦與外部設(shè)備的連接和通訊。USB接口支持設(shè)備的即插即用和熱插拔功能。 USB接口可用于連接多達(dá)127種外設(shè)，如鼠標(biāo)、調(diào)制解調(diào)器和鍵盤等。USB自從1996年推出后，已成功替代串口和并口，并成為當(dāng)今個(gè)人電腦和大量智能設(shè)備的必配的接口之一。 USB的主要優(yōu)點(diǎn) USB設(shè)備之所以會(huì)被大量應(yīng)用，主要具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1、可以熱插拔 這就讓用戶在使用外接設(shè)備時(shí)，不需要重復(fù)“關(guān)機(jī)將并口或串口電纜接上再開機(jī)”這樣的動(dòng)作，而是直接在電腦工作時(shí)，就可以將USB電纜插上使用。 2、攜帶方便 USB設(shè)備大多以“小、輕、薄”見長，對(duì)用戶來說，同樣20G的硬盤，USB硬盤比IDE硬盤要輕一半的重量，在想要隨身攜帶大量數(shù)據(jù)時(shí)，當(dāng)然USB硬盤會(huì)是首要之選了。 3、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一 大家常見的是IDE接口的硬盤，串口的鼠標(biāo)鍵盤，并口的打印機(jī)掃描儀，可是有了USB之后，這些應(yīng)用外設(shè)統(tǒng)統(tǒng)可以用同樣的標(biāo)準(zhǔn)與個(gè)人電腦連接，這時(shí)就有了USB硬盤、USB鼠標(biāo)、USB打印機(jī)等等。 4、可以連接多個(gè)設(shè)備 USB在個(gè)人電腦上往往具有多個(gè)接口，可以同時(shí)連接幾個(gè)設(shè)備，如果接上一個(gè)有四個(gè)端口的USB HUB時(shí)，就可以再連上；四個(gè)USB設(shè)備，以此類推，盡可以連下去，將你家的設(shè)備都同時(shí)連在一臺(tái)個(gè)人電腦上而不會(huì)有任何問題。 USB工作原理 一個(gè)USB系統(tǒng)可以從三個(gè)方面加以描述：USB互連、USB從端口和USB主端口。 USB互連 USB互連是指一個(gè)USB主端口（USB Host）與USB從端口相連并和其通信的方式，它包括以下幾方面。 總線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：USB主端口和USB從端口的連接模式。 數(shù)據(jù)流模型：描述了數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中通過USB從產(chǎn)生方到使用方的流動(dòng)方式。 任務(wù)規(guī)劃：USB提供多個(gè)從端口共享的連接，對(duì)USB從端口必須進(jìn)行規(guī)劃以分配帶寬。 USB的總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖所示，它是一個(gè)星型結(jié)構(gòu)，集線器（Hub）位于每個(gè)星型結(jié)構(gòu)的中心，USB協(xié)議規(guī)定最多允許5級(jí)集線器進(jìn)行級(jí)連。這種集線器級(jí)連的方式使得外設(shè)的擴(kuò)展很容易。 數(shù)據(jù)流模式對(duì)于USB設(shè)備很關(guān)鍵。USB協(xié)議支持以單向或雙向的方式，在USB主端口和一個(gè)USB設(shè)備之間交換功能數(shù)據(jù)和控制信息。USB的數(shù)據(jù)傳輸是在主端口和一個(gè)USB從端口上的特定端點(diǎn)之間進(jìn)行的，一個(gè)給定的USB從端口支持多個(gè)數(shù)據(jù)傳輸端點(diǎn)。USB主端口將分別處理一個(gè)USB從端口的任一端點(diǎn)與其他端點(diǎn)上的通信，這種主端口和一個(gè)USB從端口之間的聯(lián)系稱為管道。 在USB技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)中有基本的數(shù)據(jù)傳送類型，任一給定的管道都必須能夠支持其中的一種傳輸方式。 USB從端口 USB從端口包括USB集線器和功能設(shè)備（Function）兩大類。它們都必須有標(biāo)準(zhǔn)的USB接口，理解USB協(xié)議，支持標(biāo)準(zhǔn)的USB操作（如配置、復(fù)位等）。它們的描述信息也必須具有USB協(xié)議定義的標(biāo)準(zhǔn)格式。集線器為USB總線提供擴(kuò)展和連接；功能設(shè)備是具有一定特殊應(yīng)用功能的設(shè)備，它能發(fā)送數(shù)據(jù)到主機(jī)，也可以接收來自主機(jī)的數(shù)據(jù)和控制信息。 USB主端口 USB主機(jī)是USB系統(tǒng)的核心，在一個(gè)USB系統(tǒng)中只有一個(gè)主端口主端口的USB接口稱為USB控制器，通過它主機(jī)和外圍USB設(shè)備進(jìn)行通信。在主機(jī)中還集成了一個(gè)根集線器（Root Hub），用于直接與外設(shè)相連或與一般USB Hub級(jí)連。 主機(jī)所具有的功能包括： 1、檢測USB設(shè)備的插入和拔出。 2、管理主機(jī)與設(shè)備之間的數(shù)據(jù)流。 3、對(duì)設(shè)備進(jìn)行必要的控制。 4、收集各種狀態(tài)信息。 5、對(duì)插入的設(shè)備供電。 6、ARM內(nèi)部集成了USB控制器，可以接出USB Host端口，用于系統(tǒng)調(diào)試。 USB工作過程