USB的開(kāi)發(fā)歷程

在1996年，USB-IF公布了USB規范1．0，這是第一個(gè)為所有的USB產(chǎn)品提出設計請求的標準。1998年，在進(jìn)一步對以前版本的標準進(jìn)行闡述和擴充的基礎上，發(fā)布了USB標準的1．1規范。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，也造成了目前應用于電話(huà)的USB設各的開(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)盟的核心成員數重新又恢復為7個(gè)，如表所列。之后，隨著(zhù)USB的普及與推廣，USB的成員一直持續不斷地增加，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(gè)用于連接鼠標、鍵盤(pán)、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了部分的帶寬。

2． USB 2．0 　　

雖然USB號稱(chēng)具有熱插拔、即插即用、最多同時(shí)連接127個(gè)設各等功能，但是其中還是有若干缺點(diǎn)。例如，熱插拔多次后往往會(huì )造成系統不正常、死機以及連接過(guò)多的設備就會(huì )導致傳輸速度變慢等問(wèn)題（USB的傳輸帶寬是由設各共享的）。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。

在USB接口設各不斷地被廣泛應用后，許多的設各，如視頻會(huì )議的CCD、移動(dòng)硬盤(pán)、光盤(pán)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(chǎng)上許多早期應用的USB產(chǎn)品是視頻會(huì )議專(zhuān)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輸出大量的影像數據。像上述的產(chǎn)品都需要作連續大量數據傳輸，也即是需要非常高速的傳輸。若同時(shí)將此類(lèi)設各連接到PC機上，的確使USB技術(shù)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的數據，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(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)設各。更重要的是，在連接端口擴充的同時(shí)，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規范制定出來(lái)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(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版傳輸線(xiàn)、USB HUB依舊可以使用；不過(guò)，若是要達到480 Mbps的速度，還是需要使用USB 2．0規范的USB HUB。當然，各個(gè)外圍設各也要重新嵌人新的單片機以及驅動(dòng)程序才可以達到這個(gè)功能。也就是說(shuō)，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(pán)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規范設計產(chǎn)品的傳輸速度最高仍?xún)H能維持12 Mbps。

USB 2．0對許多消費性電子應用，如視頻會(huì )議CCD、掃描儀、打印機以及外部存儲設各（硬盤(pán)以及光驅?zhuān)﹣?lái)說(shuō)擁有相當大的吸引力。

在USB 2．0問(wèn)市之后，Intel公司開(kāi)發(fā)并免費開(kāi)放一套高速控制器標準規范技術(shù)：增強型主機控制器接口規范（Enhanced HoSt Controller Interface，簡(jiǎn)稱(chēng)EHCI）。在EHCI規范中，主機控制器能以480 MHz速度來(lái)傳送數據，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(xiàn)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(xiàn)器的優(yōu)點(diǎn)是所需搭配使用的組件數量較少。但相對的，其缺點(diǎn)是必須占用其中的一個(gè)連接端口線(xiàn)路，且聯(lián)機線(xiàn)路的連接數量也會(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)識別主機控制器中高速連接端口的搭配數量。此外，高速連接端口的連接總數必須再增加一個(gè)以符合原先要求的效能表現。

　　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(jīng)有點(diǎn)過(guò)于老舊，且將會(huì )被整合的USB 2．0集線(xiàn)器所取代。