第二章USB协议 第二章UsB协议 2.1UsB技术背景 传统的计算机外部设备一般都是使用并口( Parallel port)和串口( Serial Port)与计算机相连。这两种端口在计算机上使用了很多年,物理层的协议已经 相当成熟,但却已经无法满足目前计算机设备不断提高的速度和使用要求。 串口使用的协议是RS-232串行通讯标准,适用于设备之间的通讯距离不大 于15米,传输速率最大为20KB/s的场合。它的优点主要是开发方便,几乎所有 的硬件开发人员都能很容易地使用串口实现设备与计算机间的通讯。并口使用的 是并行通讯协议,在开发和使用上都不是很方便,但它的速度较串口有很大的提 高,要达到每秒1M字节以上的传输速度并不困难 这些传统的端口和总线协议都比较简单,一般只对物理层做了一些定义和约 束,并没有涉及到设备和计算机的具体通讯行为和网络模型。这使得开发者在开 发时有了很大的灵活性,但也带来了兼容性的问题。举例来说,由于串口有很多 用于设备和计算机握手的线(如RTS、CTS等等),如果设备不需要使用这些握手 线,就可以设法利用这些握手线从计算机的电源得到12V的直流电,以供设备内 部使用。如果某台计算机的主板和电源能提供足够的电流给设备,那么这个串口 设备是可以正常工作的;但如果某台计算机的主板和电源不能支持,那么有可能 不光是这个串口设备不能使用,连主板和电源也无法正常工作。 以上所提到的种种原因,促使硬件开发商不得不推出一些新型的总线协议 以适应当前计算机和设备的需要。从20世纪90年代以来,有很多串行总线问世, 其中最成功的,便是以 Intel为首的七家公司于1994年推出的USB( Universal Serial bus,通用串行总线)协议,以及美国电气和电子工程师协会(IEEE)推 出的IEEE394总线协议 IEEE394主要的特点是高速,但它的成本很高,所以目前IEEE1394只用于 些专用系统和打印机、扫描仪等数据传输速度要求较髙的设备,而不能普遍用 于诸如鼠标、键盘等价格较低、速度要求也不髙的设备。所以确切地说,IEEI394 只适于高速的计算机外部设备第二章 USB 协议 5 第二章 USB 协议 2.1 USB 技术背景 传统的计算机外部设备一般都是使用并口 Parallel Port 和串口 Serial Port 与计算机相连 这两种端口在计算机上使用了很多年 物理层的协议已经 相当成熟 但却已经无法满足目前计算机设备不断提高的速度和使用要求 串口使用的协议是 RS 232 串行通讯标准 适用于设备之间的通讯距离不大 于 15 米 传输速率最大为 20KB/s 的场合 它的优点主要是开发方便 几乎所有 的硬件开发人员都能很容易地使用串口实现设备与计算机间的通讯 并口使用的 是并行通讯协议 在开发和使用上都不是很方便 但它的速度较串口有很大的提 高 要达到每秒 1M 字节以上的传输速度并不困难 这些传统的端口和总线协议都比较简单 一般只对物理层做了一些定义和约 束 并没有涉及到设备和计算机的具体通讯行为和网络模型 这使得开发者在开 发时有了很大的灵活性 但也带来了兼容性的问题 举例来说 由于串口有很多 用于设备和计算机握手的线 如 RTS CTS 等等 如果设备不需要使用这些握手 线 就可以设法利用这些握手线从计算机的电源得到 12V 的直流电 以供设备内 部使用 如果某台计算机的主板和电源能提供足够的电流给设备 那么这个串口 设备是可以正常工作的 但如果某台计算机的主板和电源不能支持 那么有可能 不光是这个串口设备不能使用 连主板和电源也无法正常工作 以上所提到的种种原因 促使硬件开发商不得不推出一些新型的总线协议 以适应当前计算机和设备的需要 从 20 世纪 90 年代以来 有很多串行总线问世 其中最成功的 便是以 Intel 为首的七家公司于 1994 年推出的 USB Universal Serial Bus 通用串行总线 协议 以及美国电气和电子工程师协会 IEEE 推 出的 IEEE1394 总线协议 IEEE1394 主要的特点是高速 但它的成本很高 所以目前 IEEE1394 只用于 一些专用系统和打印机 扫描仪等数据传输速度要求较高的设备 而不能普遍用 于诸如鼠标 键盘等价格较低 速度要求也不高的设备 所以确切地说 IEEE1394 只适于高速的计算机外部设备