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2011-12-13 00:40 出处:PConline原创 作者:高人 责任编辑:chenxuhua
1PC初期外设接口回顶部

  前言: 时代在进步,人们的生活步伐也不断加快,效率是大家的共同追求。将效率体现在PC机箱上,可以从没有前置接口到有前置接口、从低速的USB接口,到现在高速的eSATA、USB 3.0接口,都是人们追求生活、工作效率的体现。每一种技术都有其一定的发展历程,不是一蹴而就的,要发展到一个合理的阶段需要经过各种的改进,下面,就让我们一起来了解一下目前最为主流的外设接口——USB的前世今生。

 首图

  在PC诞生之初,com口(RS232)、PS/2口、打印口(LPT)这些接口广泛用于连接鼠标、手写板、游戏控制器和打印机等外设,是过去必不可少的人机之间沟通的桥梁,在了解USB接口前,让我们先来了解一下USB接口出现之前的几位前辈接口。

COM口(RS-232)

232
COM口(RS-232)

  COM口即串行通讯端口。微机上的com口通常是9针,也有25针的接口,最大速率115200bps(0.1Mb/s)。COM口的接口标准规范和总线标准规范是RS-232,有时候也叫做RS-232口。RS-232(ANSI/EIA-232标准)是IBM-PC及其兼容机上的串行连接的标准。可用于许多用途,比如连接鼠标、打印机或者Modem。

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COM口鼠标

  由于USB标准的普及,目前主流的主板最多只带一个、甚至完全不带COM口,现在的COM口更多在工业应用的数据传输上。在没有COM口提供的主板上,我们可以采用带有控制芯片的,USB转RS232的转换器。

PS/2 键盘鼠标接口

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PS/2 键鼠专用接口

  接下来是老DIYer最为熟悉的PS/2口,PS/2口是由IBM提出的键盘鼠标专用接口标准,PS/2接口也是经过多次修改进化而成的,紫色的接口连接键盘,绿的接口接鼠标,之间互不通用,不支持热插拔。

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键鼠共用的PS/2接口

  由于USB键盘、鼠标产品的大行其道,主板的PS/2接口已经变得可有可无。现在的中低端主板还是会带有两个键鼠PS/2接口,而中高端主板很多只带一个(可键盘/鼠标通用)、甚至完全不带PS/2口。

打印口LPT

LPT
LPT打印口

  LPT接口(并口):一般用来连接打印机或扫描仪,是一种增强了的双向并行传输接口,在USB接口出现以前是扫描仪,打印机最常用的接口,设备容易安装及使用,但是速度比较慢。

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PS模拟器老玩家懂的

  现在的主流主板上已经难觅打印口的踪影了,不知道还有没有老玩家记得当年用打印口转PS手柄来ePSXe、模拟器K拳皇呢?

  小结:随着技术的不断革新,以上的几种接口已经或者即将履行完它们在PC历史上的使命,这几种接口都有一些共同的缺点:传输速度慢,影响使用效率;只能接单个设备,扩展能力低;更为致命的就是不支持热插拔,使用体验差。综合以上几种不足,被淘汰是理所当然的,只会是时间的问题,随着USB接口的推出,一统PC外设接口江湖的标准也诞生了。

2USB 1.1/2.0接口进化回顶部

USB标准发展历程

7大PC巨头成立USB联盟

usb
USB Logo

  USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)最初是由英特尔与微软倡导发起,其最大的特点是支持热插拔和即插即用。当设备插入时,主机枚举到此设备并加载所需的驱动程序,因此在使用上远比PCI和ISA总线方便。USB接口是由Intel、康柏、Digital、IBMMicrosoftNEC、北方电信等7家计算机和通讯厂于1994年底联合提出的接口标准,联合成立了USB论坛,目的是用于取代逐渐不适应外设需求的传统串、并口,解决速度、扩展能力和易用性这三个问题,用于形成统一的PC外设接口标准。

USB 1.0标准受冷遇

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微软对USB集线器支持的官方说明

  一般来说,每款产品或标准的整数版本代表的是深思熟虑的正式版,是最为重视和关注的,然而由强大的PC厂商所组成的USB联盟在1996年发布的USB 标准正式版——USB 1.0却受到了冷落。原因就是市场上无论是硬件还是软件都没有任何准备。

  硬件上USB产品缺乏、带USB接口的主板也没有;在软件上,当年的主流操作系统Windows 95也缺少对USB的支持(直到Win95 OSR2才通过外挂模块提供对USB1.0的支持)。所以当年USB 1.0标准的存在毫无意义,这也就是后来为什么很多人会奇怪USB有1.1、2.0版本,而1.0版本到哪去了的疑问的原因。

USB 1.1——USB标准的第一个春天

usb
USB认证标志

  到了1998年的秋天,USB才迎来其真正的春天,经过两年的潜伏和酝酿,改进的USB 1.1版本正式发布,伴随着真正支持USB设备的Windows 98se系统的发布,USB标准开始展现其他接口无可比拟的能力。速度上,USB 1.1版本的传输速率从之前1.0版本的1.5Mbps提升至12Mbps(全速),远远超出其他外设接口;扩展能力上,USB接口可以通过“菊花链”的连接方式,最大支持到127个设备;加上USB的热插拔、即插即用功能,让用户获得了全新的使用体验,USB标准的普及之路也才真正开始。

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谁是U盘的第一个发明者成为千古悬案

  普及之初,USB设备虽然占有便利性的优势,但是成本上却是明显的劣势,同样的鼠标,USB口的硬要贵几十元,除了热插拔外,性能和实际使用体验是不会带来任何提升的,当时USB设备中最闪亮的明星产品还是USB闪存盘(简称U盘)。在U盘出现之前,PC间交换数据主要靠软盘,软盘容量小易损坏为人诟病,而U盘的诞生让数据交换出现了天翻地覆的变化,也为移动存储点亮了一盏明灯。

USB 2.0 皇者气势初现

USB 2.0
Hi-Speed USB标志

  在USB标准发展的初期,人们对USB连接设备的速度要求还不是很高,然而随着PC在家庭娱乐和办公应用的全面普及的环境下,USB接口已经成为大家拷贝数据最重要要的途径,数据文件容量越来越庞大,USB 1.1的12Mbps理论速度已经无法满足用户的需求。这时具有里程碑意义的USB 2.0规范,在极具意义的跨世纪千禧年(2000年)发布,USB 2.0接口速度达到了480Mbps的理论速度,是1.1版本的40倍,并向下兼容USB 1.1设备,很大程度上解决了大容量数据交换的历史难题。

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每一款移动硬盘都带有USB接口

  经过了多年的发展,USB接口产品已经百花齐放,而最能发挥USB性能的还是移动存储。虽然USB 2.0并不是市场唯一的高速接口,相比同期的高速接口IEEE1394A火线接口,性能上USB 2.0也不占优势,但凭借着主板南桥原生支持的低成本和高普及度等优势,USB 2.0毫无疑问是外设接口的皇者,而这个皇者一当就是8年,直到它的继任者USB 3.0规范的推出。

3USB 3.0高速接口大势所趋回顶部

USB 3.0 极速时代大势所趋

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高清视频成为接口革命的一大诱因

  科技总是在向前不断发展的,USB 2.0在经历了多年的停滞不前后,终于都被对数据传输能力有极高需求的高清晰影像、体积庞大的应用软件所击垮;对于动辄数十GB的庞大数据交换来说,实际传输速度仅30MB/s左右的USB 2.0技术已经廉颇老矣,此时新兴的外置接口eSATA的确为用户提供了超高的传输速度,但由于eSATA不支持供电的关系,在使用上非常的不便。因此,USB 2.0的升级就被提上的议程。

 3.0
SuperSpeed USB(USB 3.0)标志

  在USB 2.0规范发布的第九年,即2008年11月,由Intel微软惠普、德州仪器、NEC、ST-NXP等业界巨头组成的USB 3.0 Promoter Group,正式发布了USB3.0规范,提供了十倍于USB 2.0的传输速度和更高的节能效率,可广泛用于PC外围设备和消费电子产品。经过多年的潜伏和准备,USB 接口从2.0直接升级进入了3.0时代,USB规范的第二个里程碑已经来到。

华硕 Sabertooth P67

  NEC电子在USB3.0标准公布的同时,率先推出了世界上第一颗符合USB3.0标准的由世强电讯代理的主控芯片uPD720200。在祥硕、威盛的USB 3.0控制器推出之前,NEC的USB 3.0控制器垄断市场时间将近1年。从USB 3.0推广之初直到现在,主板的USB 3.0接口主要是由第三方芯片组所提供,这和USB 3.0发起及制定者——英特尔迟迟不将USB 3.0控制器集成在主板南桥芯片上有着密切的关系,不过很快我们将会在英特尔Ivy Bridge平台上看到其原生的USB 3.0方案,使USB 3.0全面普及。

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  总结:到目前为止,带USB 3.0接口的U盘、移动硬盘等产品已经是屡见不鲜了,甚至能充分利用USB 3.0带宽的高分辨率输出USB显卡也已经出现,USB 3.0的前景可以说无限光明。从前段时间笔者和经销商的对话中了解到,有电脑城装机商家甚至抛出“不支持USB 3.0的主板我不进货”的言论,我们不难从中获得其中的两个重要信息:一是从业者对USB 3.0标准拥有十足的信心,新装机的用户对USB 3.0接口的兴趣和性能需求非常大;而作为和外设接口有着密切关系的机箱产品,让USB 3.0成为前置接口的标配是必须的,USB 3.0技术势必引起机箱市场新一轮接口革命。

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