USB简介编程频道|福州电脑网

2024年3月23日发(作者：)

USB简介

1．什么是USB？

USB是“Universal Serial Bus”的缩写，意思是“通用串列汇流排”。但请注意这不是一种新的汇

流标准，而是电脑系统接驳周边设备（如键盘、滑鼠、印表机等）的输入/输出介面标准。

现在电脑系统接驳周边设备的介面并无统一的标准，如键盘的插口是圆的、连接印表机要用9

针或25针的串列界面。USB把这些不同的界面统一起来，使用一个4针插头作为标准插头。通过这些

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。也就是说，USB将取代

当前PC上的串口和并口

2.为什么要采用USB？

在一台PC上增加一个新的外设需要做以下工作：

a. 打开机箱，安装新外设的界面插卡。

b. 为了避免资源占用冲突，你必须设置跳线为新的外设插卡选择合适的IRQ、DMA和I/O

口地址。

c. 安装新外设的驱动程式。

上述工作的问题是：PC机有限的I/O插槽无法满足日益增加的外设需要；不具备专业知识

普通用户难以选择合适的资源和完成复杂的安装工作。因此，简化外设扩充方法，使之方便易行便成

为各个PC机厂商面临的重大研究课题。这个背景下，Microsoft公司于1994年提出了即插急用

（PLUG&PLAY）方案，这种技术解决了用户选择资源的困难，由系统自动设置，但新外设的安装仍

然相当的麻烦，而且外设扩充数量的问题也没有解决。因此，在1996年召开的面向PC机硬体技术

工作会议上，COMPAQ、INTEL和MICROSOFT三家厂商提出了外设插架（Device Bay）概念。USB

就是设备插架的一种规范。

在USB方式下，所有的外设都在机箱外连接，连接外设不必再打开机箱；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外设用一个USB插头连接到一个外设的

USB插座上，而其本身又能提供一个USB插座供下一个USB外设连接用。通过这种菊花链式的连接，

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 能智慧

识别USB链上周边设备的插入或折卸，USB为PC的外设扩充提供了一个良好的解决方案。

3. USB有哪些主要的特点？

a.. 外设的安装十分简单，所有的USB外设利用“ONE-SIZE-FITS-ALL”连接器都可以简

单方便地连接入电脑中，安装过程高度自动化，既不必打开机箱插入插卡，又不必考虑资源分配，也

不用关掉电脑电源（热插拔）。

b. 对一般外设有足够的带宽和连接距离。USB允许两种资料传送速度规格。低速传输为

1.5Mpbs，全速传送为12Mpbs 。全速传送时，结点间连接距离为5M，连接使用的是4芯电缆（电源

2条，信号线2条）。该速率与一个标准的序列埠相比，大约快出100倍，与一个标准的平行埠相比，

也快出近10倍。因此，USB能支持高速界面（例如ISDN、PRI、TI），使用户拥有足够的带宽供新

的数位外设使用。

c. 支援多设备连接，减少了PC机I/O界面数量。利用菊花链的形式对埠加以扩展，最

多可在一台电脑上同时支援127种设备，避免了PC上插槽数量对扩充外设的限制。

d. 提供内置电源。USB电源能向低压设备提供5伏的电源，因此新的设备就不需要专门的

交流电源了，从而降低了这些设备的成本并提高了性价比。

e. 提供了对电话的两路数据支援。USB可支援非同步以及等时资料传输，使电话可与PC

集成，共用语音邮件及其它特性。

f. 具有高保真音频。USB音频资讯生成与电脑外，因而减少了电子噪音干扰声音质量的机

会，从而使音频系统具有更高的保真度。

4 主机和USB 设备是如何连接的？

主机和USB设备之间的连接拓结构是星形连接。USB连接器分A系列和B系列，一般USB设备

利用B系列连接器与主机连接，而键盘、鼠标和扩充集线器等，USB设备则利用A系列连接器与

主机实现连接。主机与要求全速传送的USB设备连接时，可利用HUB级联方法延长连接距离，

但最多允许5个HUB级联，最长扩展连接距离不得超过30M。

5 使用USB需要哪些支援环境？

简单来说，USB需要主要硬碟、作业系统和外设三个方面的支援才能工作。目前出品的主板一般

都采用支援USB功能。目前已经有很多USB外设问世，如数位相机、电脑电话、数位音箱、数

位游戏杆、印表机、扫描器、键盘、鼠标等。

6 USB对PC和外设的价格有无影响？

PC机的控制晶片组和作业系统中已经内建了USB功能，因此PC机在硬体和软体的价伤格上不会

增加。而由于减少了介面插卡和供电电源，使得处设的成本可以降低。此处USB的“热插拔”功

能允许用户十分方便地连接和拆卸外设，实现外设的共用。这也就降低了这些处设的使用成本。

7 USB与IEEE1394有什么相同和不同点？

IEEE1394也是一高效的串列介面标准。IEEE1394可以在一个埠上连接最多63个设备，设备间采

用树形或菊花键拓结构。IEEE1394标准定义了两种汇流排模式，即：Backplane模式和Cable模

式。其中Backplane模式支援12.5、25、50Mbps的传输速率；Cable模式支援100、200、400Mbps

的速率。目前正在开发1Gbps的版本。在400Mbps时，只要利用50%的带宽就可以支援不经压缩

的高质量数位化视频讯流。IEEE1394和USB都是设备插架的一种规范，因此它们有不少相似之

处，主要表现在：

。都可以提供即插即用及热插拔的功能，安装十分简单；

。都提供统一的通用接头，都可向处设提供电源；

。都采用了串接方式，可以连接多台设备。

它们之间的主要差别在于：

。IEEE1394传输速度很高，可达100—400Mbps。目前1Gbps的协定正在制定。因此它可连

接高速设备如DVD播放机、数码相机、硬碟机；而USB的12 Mbps因传输速度限制，它只能连接低

速设备，如键盘、麦克风、软盘机、电话等。因此，以后可能会用IEEE1394来连接高速装置及家电

设备，而USB用来连接低速装置，以达到较佳的效益；

。IEEE1394拓扩结构中，不需要集线器（HUB）就可连接63台设备，并且可以由网桥（Bridge）

再将这些独立的子网（Subtree）连接起来。IEEE1394并不强制要用电脑控制这些设备。而在USB的

拓扩结构中，必须通过HUB来实现多重连接，每个HUB有7个连接头，整个USB网路中最多可连

接127台机器，而且一定要有电脑存在。

。IEEE1394的拓扑结构在其处设备增减时，会自动得设网路，其中包括网路短暂的等待状态；

而USB以HUB来判明其连接设备的增减，因此可以减少USB网路动态重设的状态。

USB介面就用的新突破

USB技术自从问世以来，得到了广大业界人士以及用户的好评，最大的好评，最大的好处莫过于是其

可以连接127个设备的特性，而其另一个重要特性——热插拔却并不被用户看好，因为一个用户把诸

如扫描器、印表机等处设买回家后，安装在自己的电脑上时，确实因为是USB介面安装所以十分方

便，不用重新启动电脑即可完成安装，可是设备安装完以后一般都不再移动了，也不再重新再装了，

USB介面安装简便的特点当然就体会不深了，只有要经常移动的设备用上了USB的介面，才算是充

分利用了USB介面的热插拔功能。

最近，笔者看到了一款新设备——被业界称为“移动新概念”的USB移动存储存王，就十分成功的

利用了USB介面的热插拔技术。

大家都知道一般的资料传输，小一点靠的都是软碟或都干脆利用网路传输，大一点的就是要用象光碟

|MO、ZIP等等设备了，但是这些设备都是小软的放大版，需要的是驱动器来读写和诸存如碟片等介

质来移动，只是容量变大了一些，但是这些设备不如软盘机那样普及价格又十分的昂贵，所以所以的

移动者十分有限制。

比如：光碟机成为电脑的标准配置后，光碟迅速普及，现在几所有大型的软体移动和存储都离不开光

碟，虽然光碟作为资料存储、交换设备的主力地位暂不可撼动，但是面对广大用需要资料改动和一次

性移动资料的要求又存在成本过高（一个光碟刻录机需要2000元左右、一个可读写的光碟需要50元

-100元不等，一次性写光碟也需10元左右）、刻录缓慢（写入640兆需要30-50分钟）、重写麻烦（每

次擦光重写要重新格式化再重写，需50-80分钟）。所以光碟只适宜于资料的存储，而不适宜于资料

的移动。而MO|、ZIP的使用由于驱动器的普及率底，所以只是在一些专业领域被采用，试想一下，

如果别人给你一MO碟片或者ZIP碟片，是不是你还要去购买一个MO驱动器或者是ZIP驱动器呢？

而几乎所有的主流电脑上都有USB的埠，所以可以被广泛利用，并且MO以及ZIP的碟片寿命较低

并极易受损，一粒灰尘就可能造成碟片的毁坏，这样资料不安全且成本上升，MO和ZIP的资料存取

虽然比光碟要快一些，但也是非常慢的（写入640兆需要20-40分钟）

而诸如以上的所有困难，USB移动存储王都予解决，所以称其为“移动存储新信念”看来不是空穴来

风的。笔者相信还有越来越多的USB设备出现，也会出现更多的新概念。

USB使用指南

Universal Serial Bus （通用中列汇流排）连接器承诺可以轻松地在PC机中添加设备，同时不占用PC

机中的并口和串口。理论上，只要将设备一插它就可以工作了。尽管USB是前将各种外设与电脑连

接的最佳途径，但它并非完美无缺。有了这份重要的USB使用指南，你可以少犯错误。

你的PC机支援USB设备吗？

大部分的电脑中都安装并连接了一个USB埠。一些老式主板和机箱中也有USB连接器，但它不起作

用，这就意味着USB插槽没有被连线或者主板已被替换。检查你的主板或者电脑操作手册，以便查

出怎样使USB工作。在老式PC机上，你可以在启动时查看该电脑的BIOS，以便确保它可以支援USB

（要想查看BOIS，通常必须按下一个功能键启动选项功能表）。为了使USB键盘或者滑鼠在DOS状

态下工作，应该选择USB Legacy 支援选项（如果有该选项的话）。如果该主板不能接入USB设备，

则你应该购买一块PCI卡，将USB插槽添加到老式电脑中。

你的Windows支援USB设备吗？

并非所有的Windows版本都支援USB。Windows98对很大范围的外设都提供了全面的USB支援。

Windows95的零售版不提供USB支援，只有后来与PC机捆绑销售的95版本才支援USB。为了查看

你的Windows95版本资讯，可双击“我的电脑”图示并选择“属性”。如果版本号是B或者C结尾，

则你的Windows95版本只对有限范围的设备提供USB支援。为了查看你的电脑系统中是否安装了

USB控制器，可进入到“控制板面”并双击其中的“系统”图示，然后选择“设备管理”选项卡。在

该选项卡设备列表底部，你会找到Universal Serial Bus Controller(通用串口汇流排控制器)。点击该控

制器，你将会看到两个专案：Universal Host Controller 和 Universal Root Hub。如果还没有安装相应

驱动程式，则可从你的Windows95CD盘的OTHERUSB文件夹中找到这些专案，双击USBSUPP。EXE

来安装USB驱动程.Windows3.x及其早期版本或者WindowsNT及其早期版本都没有提供USB支援。

若想获得最佳的USB支援，则应该升级到Windows98或者Windows2000作业系统。

USB连接中心大多数USB插槽都放在电脑的后面，不太方便使用，并且你一般只能获得两个埠。如

果一个USB插槽能够接受另一个相容设备，则你就能够链入更多的USB外设，但这样做总是不太方

便。一个可行的解决方案是利用USB集线器，该集线器可以提供多个USB埠，你只要将该集线器直

接插入到你的电脑中即可。目前，一些显示器提供了一个USB集线器，这样就可以轻松地添加USB

游戏杆了。你还呆以从Belkin Components(网址为 )这类公司那里购买一个USB集线

器。有了足够的USB埠，就可能在一台电脑中链入127个USB设备了。

音箱问题USB音箱风靡一时，它们能够从你的电脑中提供清晰的数位声音。但是如果你喜欢播放

音频CD、则应该注意：许多电脑中的CD-ROM播放器并不支援将CD盘中的数位音频直接播放到音

箱中。因此，在购买USB音箱之前，请查看你的CD-ROM驱动器的相容性。你安装好了USB音箱

之后，即可插入到“控制面板”中，再进入Multimedia Properties(多媒体属性)视窗，并选择新安装的

USB音箱作为首选的音频重播设备。此外，应该选择Enable Digital CD Audio for This CD-ROM

Device(该CD-ROM设备可播放数位CD音频)选项，如果该选项没有出现或者变灰，那么说明你的

CD-ROM驱动器不支援数位音频。

内容技巧：

找到你的F3功能键你是否在

Windows

中的不到你想要的的内容？此时你就需要依靠F3功能

键了。该功能键能够帮助你在Microsoft公司的应用软体中找到你想要的内容。下面介绍的就是其具

体实现步骤：

。在Windows“资源管理器”中，点击一个个文件夹并按下F3键，就会出现Find（查找）窗口，

并且在其中的“搜索”框中给出该文件夹的名字。

。在一些程式（比如Microsoft Outlook）中，F3键是启动“查找”功能的手段。但需要注意的

是Microsoft Office程式（比如Word、 Excel、 FrontPage、以及PowerPoint）中“查找”功能的快捷

方式是Ctrl-F.

.不管你正在使用的是什以程式，只要按下Windows键和F3键，就可双打开Windows Find File(查

找文件)对话

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