通用串行總線(英語(yǔ)：Universal Serial Bus，縮寫：USB)是一種串口總線標(biāo)準(zhǔn)，也是一種輸入輸出接口的技術(shù)規(guī)范，被廣泛地應(yīng)用于個(gè)人電腦和移動(dòng)設(shè)備等信息通訊產(chǎn)品，并擴(kuò)展至攝影器材、數(shù)字電視(機(jī)頂盒)、游戲機(jī)等其它相關(guān)領(lǐng)域。最新一代是USB4，傳輸速度為40Gbit/s，三段式電壓5V/12V/20V，最大供電100W ，新型Type C接口允許正反盲插。USB是一個(gè)外部總線標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范電腦與外部設(shè)備的連接和通訊。USB接口具有熱插拔功能。USB接口可連接多種外設(shè)，如鼠標(biāo)和鍵盤等。USB是在1994年底由英特爾等多家公司聯(lián)合在1996年推出后，已成功替代串口和并口，已成為當(dāng)今電腦與大量智能設(shè)備的必配接口。USB版本經(jīng)歷了多年的發(fā)展，到如今已經(jīng)發(fā)展為USB4版本。對(duì)于大多數(shù)工程師來(lái)說(shuō)，開發(fā)USB2.0接口產(chǎn)品主要障礙在于：要面對(duì)復(fù)雜的USB2.0協(xié)議、自己編寫USB設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序、熟悉單片機(jī)的編程。這不僅要求有相當(dāng)?shù)腣C編程經(jīng)驗(yàn)、還能夠編寫USB接口的硬件(固件)程序。所以大多數(shù)人放棄了自己開發(fā)USB產(chǎn)品。

一、USB接口主要具有下列特點(diǎn)：

1、可以熱插拔。就是用戶在使用外接設(shè)備時(shí)，不需要關(guān)機(jī)再開機(jī)等動(dòng)作，而是在電腦工作時(shí)，直接將USB插上使用。

2、攜帶方便。

3、可充電：手機(jī)通過(guò)USB線與電腦相連，可為手機(jī)充電。

4、USB數(shù)據(jù)線：手機(jī)與電腦用USB數(shù)據(jù)線連接時(shí)，可用手機(jī)上的USB共享網(wǎng)絡(luò)功能提供電腦臨時(shí)上網(wǎng)。

5、USB數(shù)據(jù)線：手機(jī)與電腦連接后，在電腦上將手機(jī)上的海量照片上傳到電腦硬盤中。

6、USB無(wú)線網(wǎng)卡：電腦無(wú)法上網(wǎng)時(shí)，還可以買一個(gè)USB無(wú)線網(wǎng)卡插到電腦上網(wǎng)。

7、電腦上可插入U(xiǎn)SB接口的U盤、移動(dòng)硬盤、移動(dòng)光驅(qū)等移動(dòng)設(shè)備。

二、USB 接口分類

根據(jù)所支持設(shè)備的特點(diǎn)，分為USB Type A/B/C/Mini/Micro。

1、MiniUSB A/B：比micro USB接口大些，又稱迷你USB。

一般用于數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、測(cè)量?jī)x器以及移動(dòng)硬盤等移動(dòng)設(shè)備。

2、Micro USB A/B接口：扁梯形

Micro-USB標(biāo)準(zhǔn)支持USB OTG功能，即提供數(shù)據(jù)傳輸和充電功能。

是USB 2.0標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)便攜版本，比Mini USB接口更小。

Micro USB 目前主要分為A型、B型、USB3.0 B型。

而其中Micro USB A型使用最廣泛，被很多人稱為“安卓口”或“安卓線”，因?yàn)榘沧渴謾C(jī)都用的是這種接口。

相對(duì)于Mini USB，它的體積更小，更薄，很多移動(dòng)設(shè)備包括平板電腦、移動(dòng)硬盤、數(shù)碼相機(jī)、攝像頭都淘汰了Mini USB端口而改用Micro USB A。

3、USB Type A、USB Type B、TYPE C

USB Type A：我們電腦上常用的就是這種長(zhǎng)方形的USB接口，USB2.0是黑色接口，USB3.0是藍(lán)色接口。

USB接口，可方便地在計(jì)算機(jī)上添加設(shè)備，而不需要占用計(jì)算機(jī)的并口和串口。只需插上電源即可使用，但有時(shí)也很難使用。

USB接口的特征。

1、提供多種類型的接口設(shè)計(jì)，如A Type/B Type/Mini USB接口。

2、安裝形式可采用DIP/SMT/夾線型/焊接線類型。

3、端接觸面采用彈性設(shè)計(jì)，確保良好的觸點(diǎn)性能及長(zhǎng)壽命要求。

4、滿足多項(xiàng)焊接設(shè)備參數(shù)的耐高溫要求。

USB接口的配置功能。

USB接口定義了四種傳輸類型。

控制性傳輸：發(fā)送短指令和查詢到設(shè)備，或者接收設(shè)備發(fā)出的狀態(tài)響應(yīng)。

斷開傳輸：在一個(gè)很小的包上傳送以確?？焖俚捻憫?yīng)，比如鼠標(biāo)或鍵盤等等。

區(qū)塊傳送：大數(shù)據(jù)量的錯(cuò)誤檢測(cè)，比如打印機(jī)、硬盤等。

同步性傳輸：無(wú)錯(cuò)誤檢測(cè)的實(shí)時(shí)流數(shù)據(jù)傳輸，如音箱等。

裝置內(nèi)的驅(qū)動(dòng)會(huì)設(shè)定每一個(gè)下行裝置的裝置類型，作業(yè)系統(tǒng)可載入標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)程式，具體取決于裝置類型。HID(HID)和大容量存儲(chǔ)設(shè)備(MSD)具有操作系統(tǒng)自帶的驅(qū)動(dòng)程序。其它類型包括音頻類.打印機(jī)類.視頻類和測(cè)試測(cè)量類，等等。另外，USB接口還規(guī)定了廠商類別，允許用戶定制。

usB接口的主要特點(diǎn)有:

① 使 用 方便。即插即用，可熱插拔，具有自動(dòng)配置能力，用戶只要簡(jiǎn)單地將外設(shè)插人到PC以外的總線中，PC就能自動(dòng)識(shí)別和配置uSB設(shè)備。

② 速 度快 。在遵循usBI.1規(guī)范的基礎(chǔ)上，usB接口最高傳輸速度可達(dá)12MbPs，而在usBZ.0規(guī)范

下，更可以達(dá)到48oMbps[，〕。

③ 連 接 靈活，易擴(kuò)展。它不僅可以連接127個(gè)USB設(shè)備，而且連接的方式也十分靈活，既可以使用串行連接，也可以使用集線器(Hub)把多個(gè)設(shè)備連接在一起，再同PC機(jī)的USB接口相連。

④ 能 夠采 用總線供電。usB總線提供最大達(dá)sv電壓、solllA電流。大部分USB外設(shè)無(wú)需單獨(dú)的供電系統(tǒng)。

由于 U SB 的諸多特點(diǎn)，在PC的外圍設(shè)備中，取代了大部分傳統(tǒng)的接口。但在智能儀器儀表中，還大量地使用RS一232C接口。隨著智能儀器儀表控制系統(tǒng)的日益復(fù)雜，數(shù)據(jù)采集量的增大，迫切需要尋求一種更高速、安全、方便的通信形式。USB接口的特點(diǎn)，恰好滿足這種應(yīng)用要求，USB產(chǎn)品進(jìn)人智能儀器儀表和工業(yè)控制領(lǐng)域?qū)⑹潜厝坏摹?