USB通用串行总线：连接与扩展你的世界

"USB基础知识及其应用" USB（Universal Serial Bus）是一种通用串行总线标准，设计用于连接各种外围设备到个人计算机（PC）或其他主机。USB接口的主要特点是易用、可扩展性和高传输速率，使其成为现代计算和电子设备中不可或缺的一部分。 1. USB的用途： - USB最初是为了实现PC与电话的连接，结合了计算机的强大处理能力和通信设备的广泛互连性。 - 它提供即插即用（Plug-and-Play）功能，使得用户可以轻松地添加或移除设备，无需每次安装驱动程序或进行复杂的设置。 - USB还支持端口扩展，允许连接各种类型的外设，如键盘、鼠标、打印机、扫描仪、存储设备、网络适配器等，并且能轻易扩展端口数量。 2. USB的性能特点： - USB传输速度随着版本的升级而提高，从最初的12Mbps（USB 1.0）到480Mbps（USB 2.0），再到10Gbps（USB 3.1）和最高40Gbps（USB 4）。 - USB接口是双向的，支持数据的双向传输，提高了数据交换效率。 - 它提供低成本的解决方案，适用于低速到中速的设备，且兼容性极强。 3. USB的拓扑结构： - USB系统中有一个中心控制器，即Host，负责管理整个USB网络，包括设备连接、断开、通信和总线控制。 - Host连接到Root Hub，Root Hub可以提供多个下行端口，每个端口可以连接一个USB Hub或一个USB Device。 - USB Hub可以进一步扩展端口，形成树状拓扑结构，最多可连接127个Function（设备）。 - Compound Device是包含Hub和一个或多个不可删除的USB Device的复合设备。 4. USB通信： - 在USB网络中，每个设备都有自己的地址，Host通过这个地址与特定的Device通信。 - USB通信协议确保了设备之间的同步和数据包的正确传递。 5. USB连接和限制： - 通常情况下，两个PC通过A-A USB电缆直接连接无法实现通信，因为两者都是Host，这违反了USB网络协议。 - 为了使两个Host间能够通信，需要特殊设备，如Anchorchip或Prolific提供的USB到USB的设备控制器，这些控制器能协调两个Host之间的通信。 USB作为一种通用接口标准，极大地简化了设备连接，提升了用户友好性，促进了硬件的快速集成。随着技术的发展，USB不断演进，提供了更高的数据传输速度和更广泛的应用场景。