1.USB介绍
USB是Universal Serial Bus(通用串行总线)的缩写,是一个外部总线标准,用于规范电脑与外部设备的连接和通讯,是应用在PC领域的接口技术,USB接口的特点是传输速度快,支持热插拔,可连接多个设备。
一条USB传输线分别由地线、电源线、D+和D-四条线构成,D+和D-是差分输入线,它使用的是3.3V的电压(与CMOS的5V电平不同),而电源线和地线可向设备提供5V电压,最大电流为500mA(可以在编程中设置)。USB设备可以直接和HOST通信,或者通过Hub和Host通信。一个USB系统中仅有一个USB 主机,设备包括USB功能设备和USB HUB,最多支持127个设备。物理连接指的是USB传输线。在USB 2.0系统中要求使用屏蔽双绞线。
2.USB速率
USB版本 | 理论最大传输速率 | 速率称号 | 最大输出电流 | 推出时间 |
USB 1.0 | 1.5 Mbps(192 KB/s) | 低速(Low-Speed) | 5V/500mA | 1996年1月 |
USB 1.1 | 12 Mbps(1.5 MB/s) | 全速(Full-Speed) | 5V/500mA | 1998年9月 |
USB 2.0 | 480 Mbps(60 MB/s) | 高速(High-Speed) | 5V/500mA | 2000年4月 |
USB 3.0 | 5 Gbps(500 MB/s) | 超高速(Super-Speed) | 5V/900mA | 2008年11月 / 2013年12月 |
USB 3.1 Gen 2 | 10 Gbps(1280 MB/s) | 超高速+(Super-speed+) | 5V/900mA | 2013年12月 |
USB 3.2 | 20 Gbps (2,500 MB/s) | 5V/900mA | 2017年9月 | |
USB 4.0 | 40 Gbps (5,000 MB/s) | 5V/1000mA | 2019年8月 | |
USB4 Version 2.0 | 80 Gbps (10,000 MB/s) | 5V/1000mA | 2022年10月 |
3.USB接口定义
Pin | Name | 颜色 |
1 | VBUS/+5V | 红色 |
2 | D-/DM | 白色 |
3 | D+/DP | 绿色 |
4 | GND | 黑色 |
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4.UBS与串口通信关系
USB是普遍使用的一种高速通信接口,和串口完全是两个概念。虽然也是串行方式通信,但由于USB的通信时序和逻辑电平标准都和串口完全不同,因此和串口无关。USB是高速的通信接口,用于PC连接各种外设,U盘、键鼠、移动硬盘、当然也包括“USB转串口”的模块。