
一、前言
USB接口在短距離硬件通信和硬件供電等各個(gè)方面具有著不可取代的作用,我們的生活質(zhì)量也在新技術(shù)中的得到提高,加之USB Type-C技術(shù)的普及,USB又重新站在了風(fēng)口浪尖上。為此,本文主要對(duì)USB發(fā)展歷程、USB4.0線序圖、USB4.0優(yōu)點(diǎn)等方向進(jìn)行分析講解。
二、USB技術(shù)發(fā)展
1.USB 1.0
USB1.0的傳輸速度只有1.5Mb/s,經(jīng)過(guò)技術(shù)人員幾百個(gè)日夜的努力下,USB1.0在1998年版本升到了為USB 1.1,速度也大大提升到12Mb/s,USB1.1的高速傳輸方式的傳輸速率為12Mbps,即傳輸速率為1.5MB/s。
2.USB 2.0
USB2.0的傳輸速率達(dá)到了480Mbps,即為60MB/s,USB 2.0的驅(qū)動(dòng)程序可以驅(qū)動(dòng)USB1.1,并且能夠和USB1.1兼容。
對(duì)于我們的研發(fā)工程師而言,在設(shè)計(jì)、研發(fā)USB2.0硬件接口產(chǎn)品的過(guò)程中,主要的難度在于:需要掌握復(fù)雜的USB2.0協(xié)議,自己開(kāi)發(fā)USB設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序,以及還需要了解相應(yīng)的ARM、FPGA、Linux等的程序編寫(xiě)。
3.USB 3.0
USB3.0在完美條件下的極限傳輸速率為5.0Gbps,但在生活中只能達(dá)到極限狀態(tài)值的80%,那也相當(dāng)于USB 2.0的極限傳輸速率值的10倍,傳輸速率顯著提升。USB3.0在物理層采用8b/10b的編碼方式,這樣算下來(lái)的極限傳輸速率也就4Gbps,在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的傳輸速率的基礎(chǔ)上相較而言還會(huì)再少一些。
4.USB 4.0
USB4.0協(xié)議是2019年發(fā)布的,在硬件接口上,最新一代的USB4.0采用了Type-C的硬件接口,它本質(zhì)上是使用的Intel公司的雷電3(Thunderbolt3)技術(shù),也支持USB標(biāo)準(zhǔn),能夠兼容Thunderbolt3、USB3.2、USB3.1及USB2.0等協(xié)議。
隨著各種移動(dòng)端設(shè)備向輕薄化、便攜化方向發(fā)展,加上USB4. 0也使用了Type-C接口,以后的設(shè)備接口選型方向,將會(huì)統(tǒng)一采用USB4.0協(xié)議的Type-C接口。
USB經(jīng)過(guò)二十幾年的發(fā)展,已經(jīng)從最初USB1.0的1.5Mbps提升到今天USB4.0的40Gbps。