USB的開發(fā)歷程

在1996年，USB-IF公布了USB規(guī)范1．0，這是第一個為所有的USB產品提出設計請求的標準。1998年，在進一步對以前版本的標準進行闡述和擴充的基礎上，發(fā)布了USB標準的1．1規(guī)范。而此時聯(lián)盟僅剩4個核心的成員公司，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領域，使得IBM和NorthernTelecom退出了該聯(lián)盟。這樣，也造成了目前應用于電話的USB設各的開發(fā)仍然稍嫌緩慢一些。

第3個版本的USB 2．0是發(fā)布于1999年。此時，Hewlett Packard、Philips和Lucent 3個公司加人了USB－IF聯(lián)盟，使得聯(lián)盟的核心成員數(shù)重新又恢復為7個，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 當前，USB 1．1的接口設各采用兩種不同的速度：12 Mbps（全速）和1．5 Mbps（低速），其中，低速主要是應用于人機接口（HID）上。這是一個用于連接鼠標、鍵盤、搖桿等設備的USB的群組。盡管當前的USB 1．1的最大帶寬速度為12 Mbps，但是主機端應用程序與其他的接口設備仍占據(jù)了部分的帶寬。

2． USB 2．0 　　

雖然USB號稱具有熱插拔、即插即用、最多同時連接127個設各等功能，但是其中還是有若干缺點。例如，熱插拔多次后往往會造成系統(tǒng)不正常、死機以及連接過多的設備就會導致傳輸速度變慢等問題（USB的傳輸帶寬是由設各共享的）。因此，如何改進這些缺點便成為USB-IF推廣組織所要努力的目標。

在USB接口設各不斷地被廣泛應用后，許多的設各，如視頻會議的CCD、移動硬盤、光盤刻錄機、掃描儀、卡片閱讀機便成為USB接口非常流行的應用。市場上許多早期應用的USB產品是視頻會議專用的CCD，而USB的即插即用的特點使得這些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。若同時將此類設各連接到PC機上，的確使USB技術面臨考驗。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版上設各的傳輸瓶頸。

USB 2．0的傳輸速度最高可以達到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個設各。更重要的是，在連接端口擴充的同時，各種采用USB 2．0的設備仍可以維持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)范制定出來之后，目前USB接口CD ROM光驅讀取速度所造成的限制，也都可以迎刃而解。當然，目前已普遍采用USB接口的打印機、掃描儀等計算機外圍設各，未來也可以有更快的傳輸速度。

USB 2．0利用傳輸時序的縮短（微幀）以及相關的傳輸技術，將整個傳輸速度從原本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品，也就是舊有的USB 1．x版?zhèn)鬏斁€、USB HUB依舊可以使用；不過，若是要達到480 Mbps的速度，還是需要使用USB 2．0規(guī)范的USB HUB。當然，各個外圍設各也要重新嵌人新的單片機以及驅動程序才可以達到這個功能。也就是說，若需要使用高速傳輸設各，就接上USB 2．0版的USB HUB；而只要低速傳輸需求的外圍設各（如鼠標、鍵盤等），則接上原有的USB HUB，便可達到高低速設各共存的目的。對于按舊有的USB 1．1規(guī)范設計產品的傳輸速度最高仍僅能維持12 Mbps。

USB 2．0對許多消費性電子應用，如視頻會議CCD、掃描儀、打印機以及外部存儲設各（硬盤以及光驅）來說擁有相當大的吸引力。

在USB 2．0問市之后，Intel公司開發(fā)并免費開放一套高速控制器標準規(guī)范技術：增強型主機控制器接口規(guī)范（Enhanced HoSt Controller Interface，簡稱EHCI）。在EHCI規(guī)范中，主機控制器能以480 MHz速度來傳送數(shù)據(jù)，所以在主機控制器與全速或低速外圍設各之間，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)點是所需搭配使用的組件數(shù)量較少。但相對的，其缺點是必須占用其中的一個連接端口線路，且聯(lián)機線路的連接數(shù)量也會受到傳播延遲的限制。因此，與其搭配使用的軟件需能自動識別主機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)必須再增加一個以符合原先要求的效能表現(xiàn)。

　　圖 主機控制器連接圖 　　

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主機控制器已經有點過于老舊，且將會被整合的USB 2．0集線器所取代。