USB 개발 역사를 아는 사람이 있나요?

1. USB의 이유와 배경

(1) 인터페이스가 적고 업그레이드가 제한됨 (2) 섀시의 커넥터 및 케이블이 엇갈리게 배치됨 (3) 작동이 불편함 (4) 제한됨 속도

1994년 인텔, 컴팩, 디지털, IBM, 마이크로소프트, NEC, 노던 텔레콤 등 세계적으로 유명한 7개 컴퓨터 및 통신 기업이 USB 포럼을 설립했습니다. USB 0.9 범용 직렬 버스 사양은 1995년 11월에 공식적으로 제정되었습니다. USB 기술 표준을 준수하는 주변 장치는 1997년에 등장하기 시작했습니다. USB 1.1은 1999년 초 인텔 개발자 포럼 컨퍼런스에서 USB를 소개했습니다. 2.0 사양에는 Compaq, Intel, Microsoft 및 NEC의 원래 4개 멤버 외에 HP, Lucent 및 Philips라는 3개의 새로운 멤버도 포함됩니다.

2. USB 정의

USB(Universal Serial Bus)는 컴퓨터 시스템이 주변 장치(예: 키보드), 마우스, 프린터 등을 연결하는 기술 표준입니다. .) 입력/출력 인터페이스 표준. USB는 장치 소켓에 대한 사양입니다. USB 모드에서는 모든 주변 장치가 섀시 외부에 연결되므로 주변 장치를 연결하기 위해 섀시를 열 필요가 없습니다. 호스트 전원을 끄지 않고도 주변 장치를 핫 플러그할 수 있습니다. USB는 "캐스케이드" 방식을 채택합니다. 즉, 각 USB 장치는 USB 플러그를 사용하여 주변 장치의 USB 소켓에 연결하고 자체적으로 다음 USB 주변 장치가 연결할 USB 소켓을 제공합니다.

이 데이지 체인 방식의 연결을 통해 USB 컨트롤러는 최대 127개의 주변 장치를 연결할 수 있지만 실제로는 111개의 주변 장치만 연결됩니다. 각 주변 장치 간의 거리(케이블 길이)는 최대 5미터입니다. USB는 USB 체인에서 주변 장치의 삽입 또는 제거를 지능적으로 식별할 수 있습니다. USB는 PC 주변 장치 확장을 위한 좋은 솔루션을 제공합니다.

3. USB 구조 및 연결 방법

저속, 중속, 고속의 3가지 전송 레벨이 있습니다. USB 포트는 4개의 신호가 있는 약 7mm*1mm의 잭입니다. 전선: 2개의 전선이 전원을 공급하고 2개의 전선이 데이터를 전송합니다. USB 시스템은 크게 호스트 컨트롤러(Host Controller), USB 허브, USB 주변기기(Peripherals Node)로 구성됩니다. USB의 주요 구조는 대부분 트리 토폴로지입니다.

현재 USB 커넥터에는 두 가지 일반적인 유형이 있습니다. 하나는 "사각형"이고 다른 하나는 "플랫"입니다. 전자는 일반적으로 A형, 후자는 B형입니다. 두 커넥터 모두 4개의 핀이 있으며 가운데 2개는 데이터 전송에 사용되고 측면 2개는 USB 장치에 전원을 공급합니다. 커넥터 디자인은 합리적이며 사용자가 잘못 연결하지 않습니다.

USB 케이블은 고속 케이블과 저속 케이블 두 가지로 구분됩니다. 고속 케이블의 전송 속도는 12Mbps로 주로 디지털 카메라 등을 연결하는 데 사용된다. 저속 케이블의 전송 속도는 1.5Mbps로 주로 마우스, 키보드 등을 연결하는 데 사용된다. 케이블은 5V, 100mA~500mA DC 전원을 제공할 수 있습니다. USB는 이론적으로 127개까지 연결할 수 있지만 실제 테스트에서는 최대 연결 개수가 111개에 머물렀다.

USB 사양은 USB를 5개 부분으로 나눕니다.

(1) 컨트롤러: 주로 컨트롤러 드라이버에서 발행한 명령을 실행합니다.

( 2) 컨트롤러 드라이버: 컨트롤러와 USB 장치 간의 통신 채널을 설정합니다.

(3) USB 칩 드라이버: USB에 대한 지원을 제공합니다.

(4) USB 장치: USB 주변 장치 포함; PC에 연결하는 방식은 두 가지 범주로 나뉩니다. 한 유형의 장치 자체는 다른 USB 주변 장치에 연결할 수 있고 다른 유형의 장치 자체는 다른 주변 장치에 연결할 수 없습니다. 전자를 허브라고 하며 후자를 허브라고 합니다. 허브 장비라고 합니다. 즉, 허브에는 다른 주변 장치를 연결하기 위한 USB 포트가 있고, 장치는 마우스, 키보드 등과 같이 특정 기능을 완성하고 USB 사양을 따르기 위해 컴퓨터에 연결되는 장치 단위입니다.

(5) 장치 드라이버: USB 장치를 구동하는데 사용되는 프로그램으로 모뎀 드라이버, 프린터 드라이버 등 일반적으로 운영체제나 USB 장치 제조사에서 제공합니다. 또한 USB 표준에서는 모든 장치의 연결 길이가 5미터를 초과할 수 없다고 규정하고 있습니다. 이는 모든 주변 장치의 외부 길이가 20미터를 초과할 수 없음을 의미합니다.

최신 사우스브리지 칩은 최대 5개의 USB 인터페이스만 지원할 수 있는데, 127개의 USB 주변기기는 어떻게 연결될까요? 특수 USB 주변 장치인 USB 허브(UH)가 있습니다. 이 장치는 다양한 기능을 갖춘 USB 관리 칩을 사용하여 1~7개의 USB 장치를 연결합니다. 이 기능은 전원 소켓이 충분하지 않을 때 전원 스트립을 연결하는 것과 같습니다. , 이는 여러 USB 주변 장치의 연결을 실현하는 열쇠입니다.

USB 전송 방법은 시스템 리소스에 대한 장치의 다양한 요구 사항에 따라 4가지 유형으로 구분됩니다.

(1) 등시성 전송 방법: 이 방법은 지속적인 전송이 필요하고 데이터 정확도에 대한 요구 사항은 낮지만 마이크, 스피커, 전화와 같이 시간에 매우 민감한 외부 장치를 연결하는 데 사용됩니다. 등시성 전송 방식은 호스트와 USB 장치 간에 고정된 전송 속도로 데이터를 지속적으로 전송합니다. 데이터 전송 중 오류가 발생하면 USB는 이러한 오류를 처리하지 않고 계속해서 새로운 데이터를 전송합니다.

(2) 인터럽트 전송 방법: 이 방법으로 전송되는 데이터의 양은 매우 적지만 실시간 효과를 얻으려면 이러한 데이터를 시간 내에 처리해야 합니다. 이 방법은 주로 키보드, 마우스, 게임 컨트롤러와 같은 외부 장치에 사용됩니다.

(3) 제어 전송 방법: 이 방법은 호스트의 USB 장치의 데이터 전송을 처리하는 데 사용됩니다. 장비 제어 지침, 장비 상태 쿼리 및 확인 명령이 포함됩니다. USB 장치가 이러한 데이터와 명령을 수신하면 선입선출 원칙에 따라 대기열에 도착하는 데이터를 처리합니다.

(4) 일괄 전송 방식: 정확성이 요구되는 데이터를 전송할 때 사용하는 방식이다. 일반적으로 프린터, 스캐너 및 디지털 카메라는 이러한 방식으로 호스트에 연결됩니다. 이 네 가지 데이터 전송 방법 중 등시성 전송 방법을 제외한 나머지 세 가지 방법은 데이터 전송 중 오류가 발생하면 정확성을 보장하기 위해 데이터를 다시 전송하려고 시도합니다.

USB의 장단점 비교

USB 인터페이스의 장점 USB 인터페이스의 단점

USB의 장점과 단점 비교 저렴한 가격 기기 간 통신 효율이 낮다

간단하고 빠른 연결, 강력한 호환성 및 우수한 확장성

빠른 속도, USB2.0 인터페이스의 전송 속도는 최대 480Mbps로 직렬 포트의 4000배 이상이며, 연결 케이블의 길이가 상대적으로 짧습니다.

초창기 USB가 대중화되지 못한 이유

1. USB 주변기기와 기존 주변기기 사이에는 뚜렷한 차이가 없습니다. /p>

2. 인터페이스 공간이 예약되어 있지 않습니다(기존 직렬 통신 인터페이스 및 LPT 프린터). USB 어댑터 카드가 필요합니다.

3. 운영 체제 지원이 부족합니다.

4. ATX 마더보드는 탄생하지 않았다

USB 파일 개념이 너무 추상적이다.

USB 2.0 표준에 대한 포괄적인 이해

USB 2.0(Unified Serial Bus) )는 Compaq, HP, Intel, Lucent, Microsoft, NEC 및 Philips를 포함하여 PC 업계를 선도하는 일련의 업체가 공동으로 공식화한 컴퓨터 주변 장치 연결 사양입니다. USB2.0은 현재 USB1.1 사양에 고속 데이터 전송 모드를 추가합니다. USB2.0에는 USB1.1에서 지정된 1.5Mbit/s와 12Mbit/s의 두 가지 모드 외에 480Mbit/s(60MB/s)의 "고속" 모드도 추가되었습니다.

현재 USB 1.1 사양이 널리 사용되고 있으며 속도(12Mbps)는 표준 직렬 포트보다 약 100배 빠르며 여러 장치의 동시 연결을 지원하며 진정한 "플러그 앤 플레이" 특성을 갖습니다. 이러한 이점 때문에 일반적으로 주변 장치 제조업체에서는 USB를 선호합니다. 2년여의 홍보 끝에 USB 사양은 이제 컴퓨터, 게임 콘솔, 시청각 기기 등 디지털 제품에 널리 채택되었습니다. 새로운 "USB 2.0" 사양의 전송 속도는 현재보다 40배 빠릅니다. "USB 1.1" 버전.

USB2.0을 구현하려면 하드웨어와 소프트웨어 모두의 지원이 필요합니다.

컴퓨터에 설치된 호스트 컨트롤러 및 기타 장치와 허브에 내장된 제어 칩 외에도 버전 2.0을 지원해야 하며 드라이버 소프트웨어도 운영 체제에 설치되어야 합니다. USB2.0을 지원하는 제어칩이 상용화되고 있습니다. USB2.0을 지원하는 운영 체제도 거의 동시에 시장에 출시되기 시작할 것입니다.

USB 표준화 단체 'USB Implementers Forum'은 USB2.0 LSI와 주변기기, 부품에 대한 동작 보증 마크를 발표했다. 이 마크는 인증기관의 시험을 통과한 제품에만 사용이 허용됩니다. USB 2.0은 최대 480Mbit/s의 데이터 전송 속도를 갖는 인터페이스 사양입니다.