USB历史
1994 年,七家公司开始开发 USB:Compaq、DEC、IBM、 Intel、Microsoft、NEC 和 Nortel。其目标是通过替换 PC 背面的 众多连接器、解决现有接口的可用性问题、简化所有连接到 USB 的 设备的软件配置以及允许更多功能,从根本上更轻松地将外部设备 连接到 PC。外部设备的数据速率。包括 Ajay Bhatt 在内的英特尔 团队致力于制定该标准; 第一个支持USB的集成电路由Intel于1995 年生产。
最初的 USB 1.0 规范于 1996 年 1 月推出,定义了 1.5 Mbit/s“低速”和 12 Mbit/s“全速”的 数据传输速率。第一个广泛使用的 USB 版本是 1.1,于1998 年9 月 。 12 Mbit/s 数据速率适用于磁盘驱动器等高速设备,而较低的1.5 Mbit/s 速率适用于操纵杆等低数据速率设备。
USB 2.0规范于2000年4月发布,并于2001年底获得USB实施者 论坛(USB-IF)的批准。惠普、英特尔、朗讯科技(现阿尔卡特朗 讯)、NEC和飞利浦共同主导了该倡议开发出更高的数据传输速率 ,最终规范达到了480 Mbit/s,比原始USB 1.1 规范提高了40 倍。
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USB 标准 A 型插头,最常见 的 USB 插头
USB 3.0规范于2008年11月12日发布。其主要目标是提高数据 传输速率(高达5 Gbit/s)、降低功耗、增加功率输出以及向后兼容 USB 2.0。 USB 3.0 包括一种与 USB 2.0 总线并行的新型高速总线, 称为 SuperSpeed。因此,新版本也称为 SuperSpeed。首款配备 USB 3.0 的设备于 2010 年 1 月推出。
截至 2008 年,全球市场上约有 60 亿个 USB 端口和接口,每 年销量约为 20 亿个。
版本历史
售前赛
用于计算机主板的 PCI USB 2.0 卡
售前赛
USB 标准在 1996 年正式发布之前经历了多个版本:
• USB 0.7 – released in November 1994
• USB 0.8 – released in December 1994
• USB 0.9 – released in April 1995
• USB 0.99 – released in August 1995
• USB 1.0 Release Candidate – released in November 1995
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用于计算机主板的 PCI USB 2.0 卡
USB 1.x
USB 1.0 于 1996 年 1 月发布,规定数据速率为 1.5 Mbit/s(低带宽 )和 12 Mbit/s(全带宽)。由于时间和功率限制,它不允许使用 延长电缆或直通监视器。在 1998 年 8 月 USB 1.1 发布之前,很少 有 USB 设备进入市场,它解决了 1.0 中发现的问题,主要与使用集 线器有关。 USB 1.1 是最早被广泛采用的修订版。
USB 2.0
高速 USB 徽标
USB 2.0 于2000 年4 月发布(现在称为“高速”), 增加了480 Mbit/s 的最高信号传输速率(由于总线访问限制,有效吞吐量限制为35 MB/s 或280 Mbit/s),除了12 Mbit/s 的“USB 1.x 全速”信号传输速率之外。
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用于计算机主板的 PCI USB 2.0 卡
USB 规范的进一步修改已通过工程变更通知 (ECN) 完成。其中 最重要的 ECN 包含在 USB.org 提供的 USB 2.0 规范包中:
• Mini-A 和Mini-B 连接器ECN:2000 年10 月发 布。
Mini-A 和 B 插头和插座的规格。还有一个插座,可以接受便携式的 两个插头。这些不应与 Micro-B 插头和插座混淆。
• 截至 2000 年 12 月的勘误表:2000 年 12 月发布
• 上拉/下拉电阻器ECN:2002 年5 月发布
• 截至 2002 年 5 月的勘误表:2002 年 5 月发布
接口协会 ECN:2003 年 5 月发布。
添加了新的标准描述符,允许将多个接口与单个设备功能相关联。
• 圆角倒角ECN:2003 年10 月发布。
建议对 Mini-B 插头进行兼容更改,以实现更持久的连接器。
• Unicode ECN:2005 年 2 月发布。
此 ECN 指定字符串使用 UTF-16LE 编码。 USB 2.0指定了Unicode ,但没有指定编码。
• 芯片间USB 补充:2006 年3 月发布
• On-The-Go Supplement 1.3:2006 年 12 月发布。
USB On-The-Go 使两个 USB 设备无需单独的 USB 主机即可相互通 信。实际上,其中一个 USB 设备充当另一个设备的主机。
• 电池充电规范1.1:2007 年3 月发布(2009 年4 月15 日更新 )。
增加了对专用充电器(带 USB 连接器的电源)、主机充电器(可充 当充电器的 USB 主机)和无死电池规定的支持,该规定允许设备在 连接后暂时汲取 100 mA 电流。如果 USB 设备连接到专用充电器, 则设备消耗的最大电流可能高达 1.8 A。 (请注意,本文档不随 USB 2.0 规范包一起分发,仅限 USB 3.0 和 USB On-The-Go。)
• Micro-USB 电缆和连接器规范 1.01:2007 年 4 月发布。
• 链路电源管理附录 ECN:2007 年 7 月发布。
这增加了“睡眠”,一种介于启用和挂起状态之间的 新电源状态。处于该状态的设备不需要降低其功耗。然而,启用和 睡眠状态之间的切换比启用和挂起状态之间的切换要快得多,这允 许设备在空闲时休眠。
• 电池充电规范 1.2:[20] 2010 年 12 月发布。
多项更改和增加的限制包括允许未配置设备的充电端口电流为 1.5 A ,允许高速通信,同时电流高达 1.5 A,并允许最大电流为 5 A。
USB 3.0
主条目:USB 3.0
USB 3.0 于 2008 年 11 月发布。该标准定义了一种新的 SuperSpeed 模式,信号传输速度为 5 Gbit/s,由于编码开销,可 用数据速率高达 4 Gbit/s (500 MB/s)。 USB 3.0 端口通常为蓝色, 并且向后兼容 USB 2.0。
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超高速 USB 徽标
USB 3.0 推广组织于 2008 年 11 月 17 日宣布 3.0 版规范已经完 成,并已过渡到 USB 规范的管理机构 USB 实施者论坛 (USB-IF)。此举有效地向硬件开放了该规范开发人员在产品中实施。
除了早期版本支持的模式之外,新的 SuperSpeed 总线还提供 5.0 Gbit/s(原始数据速率)的第四种传输模式。有效负载吞吐量为4 Gbit/s(使用8b/10b 编码),规范认为达到3.2 Gbit/s(0.4 GB/s 或400 MB/s)左右是合理的,随着未来硬件的进步,该吞吐量应该会增加。 SuperSpeed 传输模式下通信为全双工; 在之前 1.x 和 2.0 支持的模式中,通信是半双工的,方向由主机控制。
与之前的 USB 版本一样,USB 3.0 端口有低功耗和高功耗版本 ,分别提供 150 mA 和 900 mA 电流,同时以超高速速率传输数据 。此外,还有电池充电规范(版本 1.2 - 2010 年 12 月),它将功 率处理能力提高到 1.5 A,但不允许并发数据传输。电池充电规范要 求物理端口本身能够处理 5 A 的电流[需要引用],但该规范将最大电 流限制为 1.5 A。
USB 3.1
USB 小组2013 年1 月的新闻稿透露,计划在2013 年中期将 USB 3.0 更新至10 Gbit/s,有效地使其与Thunderbolt 持平。 USB 3.1 规范于2013 年7 月31 日发布,引入了一种名为“USB 3.1”的更快传输模式“超高速 USB 10 Gbps” ; 其标志具有 Superspeed+(风格化为 SUPERSPEED+)标题。 USB 3.1 标准将信号传输速率提高至10 Gbit/s,是USB 3.0 的两倍 ,并通过将编码方案更改为128b/132b,将线路编码开销降低至仅 3%。不过,一些初步测试表明可用传输速度仅为7.2 Gbit/s,导致 总体开销增加 30%。
USB 3.1 标准向后兼容 USB 3.0 和 USB 2.0。它使用USB 供电规范中定义的三种电源配置文件,使能量需求较大的设备可以向兼容主机请求更高的电流和电源电压– 5 V 时高达2 A(功耗高达10 W),并可选择在12 V (60 W) 或20 V (100 W) 下提供高达5 A 的电流。




