【導讀】狀和尺寸、引腳線的排列方式等方面。根據(jù)連線的類型，計算機系統(tǒng)的總線可分為電纜。式、主板式和背板式。電纜式總線通常采用扁平電纜連接電路板；主板式總線通常在主。模塊或設(shè)備電路板都以插板的方式插入背板。串行總線采用一條線路傳。計算機系統(tǒng)中可以有多個層次的總線：芯片級的、板級的和系統(tǒng)級的。部件的數(shù)據(jù)通路。板極總線連接主機系統(tǒng)印刷電路板CPU和主存等部件，通常也稱局部。總線的電氣特性定義為每一條信號線的信號傳遞方向、信號的時序特征和電平特征。雙向傳輸?shù)目偩€又可分為半雙工的和全雙工的。到另一端，不能反向傳輸。單處理機總線中，一般規(guī)定送入CPU的信號為輸入信號，從CPU發(fā)出的信號為輸出信號。若總線工作頻率8MHz，總線寬度8位，則最大傳輸速率為8MB/s?？偩€標準是指芯片之間、插板之間及系統(tǒng)之間，通過總線進行連接和傳輸信息時，總線一直由它占用，技術(shù)簡單，實現(xiàn)也比較容易。

　　

【正文】 ，它是一種新型 的外設(shè)接口標準。 USB 以 Intel 公司為主，并有 Compaq、 IBM、 DEC 以及 NEC 等公司共同開發(fā)，于1994 年 11 月制定了第一個草案， 1996 年 2 月公布了 版本，目前，已發(fā)展到 版本。 1997 年，微軟在 Windows97 中開始外掛模塊形式提供對 USB的支持， 1998 年后，隨著在 Windows 98 中內(nèi)置了對 USB接口的支持模塊，加上 USB設(shè)備日益增多， USB逐漸流行起來。 1. USB傳輸類型 USB傳輸類型，實質(zhì)是 USB數(shù)據(jù)流類型，這是一個問題的兩個方面。首先，從管理USB系統(tǒng)軟件的角度來描述 USB數(shù)據(jù)流類型的作用，然后，再討論相應(yīng)的傳輸類型的特點。 USB 數(shù)據(jù)流類型： USB 支持控制信號流、塊數(shù)據(jù)流、中斷數(shù)據(jù)流、實時數(shù)據(jù)流等 4種數(shù)據(jù)類型。控制信號流的作用是：當 USB設(shè)備加入系統(tǒng)時， USB系統(tǒng)軟件與設(shè)備之間建立起控制信號流來發(fā)送控制信號，這種數(shù)據(jù)不允許出錯或丟失。塊數(shù)據(jù)流通常用于發(fā)送大量數(shù)據(jù)。中斷數(shù)據(jù)流是用于傳輸少量隨機輸入信號的，它包括事件通知信號、輸入字符或坐標等，它們應(yīng)該以不低于 USB設(shè)備所期望的速率進行傳輸。實時數(shù)據(jù)流用于傳輸連接的固定速率的數(shù)據(jù)，它所需的帶寬 與所傳輸數(shù)據(jù)的采樣率有關(guān)。因為實時數(shù)要求固定速率和低延時， USB 系統(tǒng)專門對此進行了特殊設(shè)計，盡量保持低誤碼率和較大的緩沖區(qū)。 與 USB數(shù)據(jù)流類型對應(yīng)， USB有 4 種基本的傳輸類型，它們是： (1) 控制傳輸 控制 (Control)傳輸是雙向的，它的傳輸有 2～ 3 個階段： Setup 階段， Data 階段 (可有可無 )和 Status 階段。在 Setup 階段，主機送命令給設(shè)備；在 Data 階段，傳輸?shù)氖?Setup階段所設(shè)定的數(shù)據(jù)； Status 階段，設(shè)備返回握手信號給主機。 USB協(xié)議規(guī)定每一個 USB設(shè)備必須要用端點 0 來完成控制傳送，它用在當 USB 設(shè)備第一次被 USB主機檢測到時和 USB主機交換信息。提供設(shè)備配置、對外設(shè)設(shè)定、傳送狀態(tài)這類雙向通信。傳輸過程中若發(fā)生錯誤，則需重傳。 Control 傳輸主要是作配置設(shè)備用的，也可以作設(shè)備的其他特殊用途。例如，對數(shù)字相機設(shè)備，可以傳送暫停、繼續(xù)、停止等控制信號。 (2) 批傳輸 批 (Bulk)傳輸可以是單向，也可心是雙向。它用于傳送大批數(shù)據(jù)，這種數(shù)據(jù)的時間性不強，但要確保數(shù)據(jù)的正確性。在包的傳輸過程中，出現(xiàn)錯誤，則重傳。其典型的應(yīng)用是 掃描儀，打印機，靜態(tài)圖片輸入。 (3) 中斷傳輸 中斷 (Interrupt)傳輸是單向，且僅輸入到主機，它用于不固定的、少量的數(shù)據(jù)傳送。當設(shè)備需要主機動性為其服務(wù)時，向主機發(fā)送此類信息以通知主機，像鍵盤、鼠標之類的輸入設(shè)備采用這種方式。 USB 的中斷是 Polling(查詢 )類型。主機要頻繁地請求端點輸入。 USB設(shè)備在滿速情況下，其端點 Polling周期為 1～ 255ms；對于低速成情況， Polling周期為 10～ 255ms。因此，最快的 Polling頻率是 1kHz。在信息的傳輸過程中，如果出現(xiàn)錯 誤，則需將在下一個 Polling中重傳。 (4) 等時傳輸 等時 (Isochronous)(同步 )傳輸可以單向也可以雙向，用于傳送邊連續(xù)性、實時的數(shù)據(jù)。這種方式的特點是要求傳輸速率固定 (恒定 )，時間性強，忽略傳送錯誤，即傳輸中數(shù)據(jù)出錯也不重傳。因為這樣會影響傳輸速率。傳送的最大數(shù)據(jù)包是 1024B/ms。視頻設(shè)備、數(shù)字聲音設(shè)備和數(shù)字相機采用這種方式。 2. USB的主要特點 (1) 用一種連接器類型連接多種外設(shè) (2) 用一個接口連接大量的外設(shè) (3) 連接簡單 快速 (4) 總線提供電源 (5) 速度加快了 總線控制 現(xiàn)代微機系統(tǒng)中，總線的層次化結(jié)構(gòu)發(fā)展十分迅速。 層次化總線結(jié)構(gòu)主要分 3 個層次：微機處理器總線 (或稱 Host Bus)、局部總線 (以 PCI總線為主 )、系統(tǒng)總線 (如 ISA總線 )。 三級總線中，微處理器總線提供了系統(tǒng)原始的控制、命令等信號以及與系統(tǒng)中各功能部件傳輸代碼的最高速度的通路，以印刷電路的形式頒在主板上微處理器周圍。局部總線 (PCI)和系統(tǒng)總線 (ISA)均是作為輸入 /輸出 (I/O)設(shè)備接口與系統(tǒng)互連的擴展總線，其終端是兩種不同的邊緣接觸型插座， PCI 與 ISA 型 I/O 接口模塊 (卡 )插入這些插座上就實現(xiàn)了這些擴展模塊與系統(tǒng)的互連。按照傳統(tǒng)的概念， PCI 總線由于離微機處理器較“近”，習慣稱之為“局部總線”， ISA總線與微處理器之間隔著 PCI 總線，習慣稱之為系統(tǒng)總線 (標準總線 )。 實際上， PCI 總線是為了適應(yīng)高速 I/O 設(shè)備的需求而產(chǎn)生的一個總線層次 ,而 ISA 總線是為了延續(xù)老的 \低速 I/O 設(shè)備接口卡的壽命而保留的一個總線層次。由于 PCI 總線的高性能價格比及跨平臺特點，它今 后將成為不同平臺的 PC 微機乃至工作站的標準系統(tǒng)總線。 隨著 PCI 總線的推出和應(yīng)用，在計算機系統(tǒng)中允許多種總線共同工作。因此，在繼多處理器、多媒體概念之后，又出現(xiàn)了多總線的概念。 3 個層次總線的頻寬不同，控制協(xié)議不同，在實現(xiàn)互連時層與層之間必須有“橋梁”過渡。 總線之間的所謂橋，簡單來說就是一個總線轉(zhuǎn)換器，它實現(xiàn)各類微處理器總線到 PCI總線、各類標準總線到 PCI 總線的連接，并允許它們之間相互通信。因此，橋的兩端必有一端與 PCI 總線連接，另一端可接不同的微處理器總線或標準總線，可見，橋是不對稱的。 橋的內(nèi)部包含有一些相當復雜的兼容協(xié)議的單元電路，也可以與內(nèi)存控制器或外設(shè)控制器包裝在一起。實現(xiàn)這些總線橋接功能的是一組大規(guī)模集成專用電路，稱之為 PCI總線芯片組 (Chipset)或 PCI 總線組件。 隨著微處理器性能的迅速提高及產(chǎn)品種類增多，在保持 PC機主板的組織結(jié)構(gòu)不變的前提下，只改變這些芯片組的設(shè)計即可使系統(tǒng)適應(yīng)不同微處理器的要求。為了使高速外設(shè)能直接與 PCI 總線橋接，一些外設(shè)專業(yè)廠商開發(fā)和推出了一大批新的 PCI 總線的外設(shè)控制器大規(guī)模集成芯片。以這些芯片為基礎(chǔ)，生產(chǎn)出許多 PCI 總線外設(shè)插 卡，如視頻圖像卡、高速網(wǎng)絡(luò)卡、多媒體卡以及高速外存儲設(shè)備卡 (SCSI 控制器， IDE控制卡 )等。這些芯片具有獨立的處理能力，并帶有 PCI 接口，使高速外高能直接掛到 PCI局部總線上，共享 PCI 局部總線提供的各種性能優(yōu)越的服務(wù)，大大提高了系統(tǒng)的性能。 總線通信 系統(tǒng)總線最基本的任務(wù)就是傳送數(shù)據(jù)，這里的“數(shù)據(jù)”包括程序指令、運算處理的數(shù)據(jù)、設(shè)備的控制命令和狀態(tài)字及設(shè)備的輸入／輸出數(shù)據(jù)。而系統(tǒng)總線上的數(shù)據(jù)是在主模塊的控制下進行的，主模塊有控制總線的能力，例如 CPU 及 DMA 模塊。 從模塊則沒有控制總線的能力，但它可對總線上傳來的地址信號進行地址譯碼，并且接受和執(zhí)行總線主模塊的命令。 1. 總線完成 1次數(shù)據(jù)傳輸周期，一般分為 4個階段： (1) 申請階段： (2) 尋址階段： (3) 傳數(shù)階段： (4) 結(jié)束階段： 2. 主模塊和從模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸過程的握手方式有４種： (1) 同步方式 (2) 異步方式 (3) 半同步方式 (4) 分離方式