USB通讯详解：背景、问题及解决方案

本文深入探讨了USB通讯技术在日常生活中的广泛应用以及它为何成为主流接口的原因。首先，作者通过列举一系列与USB相关的设备，如U盘、移动硬盘、MP3、键盘、鼠标、打印机和数码相机等，展示了USB接口的普及和便利性。文章指出，USB之所以取代UPB（通用并行总线），是因为并行接口存在一系列问题，如占用大量系统资源、不支持热插拔、扩展性差和配置复杂等。 IBM PC时代的并行设备存在诸如内存地址、I/O和IRQ资源争夺、接口冲突、以及硬件和软件配置的繁琐性等问题，这些使得并行设备的使用效率和灵活性大打折扣。作者通过"My Poor Mp3"的故事形象地说明了这些问题的实际影响。 为了克服这些问题，业界寻求新的解决方案，最终选择了USB接口，其优势显著。USB（通用串行总线）的设计将主机控制器集成到PCI（PCI Express）中，提升了系统的整体性能。USB的最大优点包括即插即用性，设备无需预先配置地址和中断；支持热插拔，用户可以在系统运行时添加或移除设备，无需重启；并且具有很好的扩展性，最多可以连接127个设备。USB 2.0版本进一步提升了数据传输速度，达到480 Mb/s，对比USB 1.0有了显著提升。 文章还涉及了USB通讯子系统开发的流程，包括设计、实现和调试，强调了开发者在面对问题时需要采用的策略和方法。此外，作者分享了一些现有的工作实例和对USB未来发展的展望，着重讨论了如何解决当前存在的问题，并期待USB技术能够更好地服务于各种嵌入式和便携式设备的应用场景。 这篇论文深入剖析了USB技术的历史背景、基本原理，以及其在实际开发中的应用和优化策略，对于理解和解决问题提供了详尽的指导。