现在电脑系统连接外围设备的接口并无统一的标准，如键盘用PS/2接口，连接打印机要用
25针的并行接口，鼠标则要用串行或PS/2接口。USB则将这些不同的接口统一起来，使用一
个4针插头作为标准插头。通过这个标准插头，采用菊花链形式可以把所有的外设连接起
来，并且不会损失带宽。
USB规范中将USB分为五个部份：控制器、控制器驱动程序、 USB芯片驱动程序、
USB 设备以及针对不同USB设备的客户驱动程序。
根据设备对系统资源需求的不同，在 USB规范中规定了四种不同的数据传输方式：
等时传输方式(Isochronous)、中断传输方式(Interrupt)、控制传输方式(Control)和
批(Bulk)传输方式，这些传输方式各有特点，分别用于不同的场所。
USB需要主机硬件、操作系统和外设三个方面的支持才能工作。目前主板一般都采用支
持USB功能的控制芯片组，而且也安装了USB接口插座。Windows98操作系统内置了对 USB功
能的支持（但WindowsNT尚不支持USB)。目前已经有数字照相机、数字音箱、数字游戏杆、
打印机、扫描仪、键盘、鼠标等很多USB外设问世。
随着大量的支持USB的个人电脑的普及以及Windows98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。
USB是英文Universal Serial Bus的缩写，中文含义是“通用串行总线”。它不是一
种新的总线标准，而是应用在PC领域的新型接口技术。早在1995年，就已经有PC带有USB接
口了，但由于缺乏软件及硬件设备的支持，这些PC机的USB口都是闲置未用的。1997年，微
软在WIN95OSR2（WIN97）中开始以外挂模块的形式提供对USB的支持， 1998年后随着微软
在Windows98中内置了对USB接口的支持模块，加上 USB设备的日渐增多， USB逐步走进了
实用阶段。
USB的历史及发展
在谈论USB技术之前，不妨让我们来看看外设接口技术的发展历程。多年来个人计算机
的串口与并口的功能和结构并没有什么变化。串口的出现是在1980年前后，数据传输率是
115kbps～230kbps，串口一般用来连接鼠标和外置Modem；并口的数据传输率比串口快8
倍，标准并口的数据传输率为1Mbps，一般用来连接打印机、扫描仪等。原则上每一个外设
必须插在一个接口上，如果所有的接口均被用上了就只能通过添加插卡来追加接口了。串
并口不仅速度有限，而且在使用上很不方便。
1994年，Intel、Compaq、 Digital、IBM、Microsoft、NEC、Northern Telecom等七
家世界著名的计算机和通讯公司成立了USB论坛，花了近两年的时间形成了统一的意见，于
1995年11月正式制定了USB0．9通用串行总线（Universal Serial Bus）规范，1997年开始
有真正符合USB技术标准的外设出现。USB1．1是目前推出的在支持 USB的计算机与外设上
普遍采用的标准。1999年初在Intel的开发者论坛大会上，与会者介绍了 USB2．0规范，该
规范的支持者除了原有的Compaq、Intel、Microsoft和NEC四个成员外，还有惠普、朗讯和
飞利浦三个新成员。USB2．0向下兼容USB1．1，数据的传输率将达到120Mbps～ 240Mbps，
还支持宽带宽数字摄像设备及下一代扫描仪、打印机及存储设备。
目前普遍采用的USB1．1主要应用在中低速外部设备上，它提供的传输速度有低速1．
5Mbps和全速 12Mbps两种，低速的USB带宽（1．5Mbps）支持低速设备，例如显示器、调制
解调器、键盘、鼠标、扫描仪、打印机、光驱、磁带机、软驱等。全速的USB带宽
（12Mbps）将支持大范围的多媒体设备。
继USB之后，另一种称为FIREWIRE(即IEEE 1394)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功能更为强大而且性能稳定。
IEEE 1394也是一种高效的串行接口标准。IEEE 1394可以在一个端口上连接多达63个
设备，设备间采用树形或菊花链拓扑结构。IEEE 1394标准定义了两种总线模式，即：
Backplane模式和Cable模式。其中Backplane模式支持 12.5、25、50Mbps的传输速率；
Cable模式支持100、200、400Mbps的传输速率。目前正在开发 1Gbps的版本。
现在，支持USB的PC及外设越来越多，在软件上USB也已成为 Windows98的一个关键部
件，并很快在WindowsCE和Windows2000中得到支持。Apple的操作平台早已提供对USB的支
持，预计今后Sun和Digital的平台也将会提供对这一技术的支持。
USB的特点及应用
USB之所以能得到广泛支持和快速普及，是因为它具备下列的很多特点:
1.使用方便
使用USB接口可以连接多个不同的设备，支持热插拔，在软件方面，为USB设计的驱动
程序和应用软件可以自动启动，无需用户干预。 USB设备也不涉及IRQ冲突等问题，它单独
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，为用户省去了硬件配置的烦
恼。USB设备能真正做到“即插即用”。
2.速度加快
快速性能是USB技术的突出特点之一。USB接口的最高传输率目前可达12Mb／s，比串口
快了整整100倍，比并口也快了十多倍。今后USB的速度还将会提高到100Mb／s以上。
3.连接灵活
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。在USB方式下，所有的外设都在机箱外连接，不必打
开机箱；允许外设热插拔，而不必关闭主机电源。USB采用“级联”方式，即每个 USB设备
用一个USB插头连接到一个外设的USB插座上，而其本身又提供一个USB插座供下一个 USB外
设连接用。通过这种类似菊花链式的连接，一个USB控制器可以连接多达127个外设，而每
个外设间距离(线缆长度)可达5米。USB还能智能识别USB链上外围设备的接入或拆卸。
4.独立供电
普通使用串口、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
口提供了内置电源。USB电源能向低压设备提供5V的电源，因此新的设备就不需要专门的交 |
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