1、1为什么需要 SATA？（ 1）串行与并行关于 SATA 的好处，很多媒体已经或多或少地进行了介绍，大家也应该清楚 SATA 已经必然要取代 PATA 成为下一代主流硬盘连接技术。不过目前 PATA 仍然有着很大的市场份额，并且在很多测试当中 SATA 硬盘并未表现出压倒性的性能优势。这使得一些用户对于 SATA 到底有什么样的优点产生了怀疑。这里我不想重复 SATA的各个特色技术，只是先从串行通讯与并行通讯的底层差异上对 SATA 的优势进行一些介绍。再进行详细的介绍之前，先明确一下串行通讯与并行通讯的概念，以免由于概念不清产生误解。串行通讯中，两个设备之间通过一对信号线进行通讯，其中一根为
2、信号线，另外一根为信号地线，信号电流通过信号线到达目标设备，再经过信号地线返回，构成一个信号回路。初级读者会产生疑问：为何不让信号电流从电源地线返回？答案：公共地线上存在各种杂乱的电流，可以轻而易举地把信号淹没。因此所有的信号线都使用信号地线而不是电源地线，以避免干扰。这一对信号线每次只传送 1bit（比特）的信号，比如 1Byte（字节）的信号需要 8 次才能发完。传输的信号可以是数据、指令或者控制信号，这取决于采用的是何种通讯协议以及传输状态。串行信号本身也可以带有时钟信息，并且可以通过算法校正时钟。因此不需要额外的时钟信号进行控制。并行通讯中，基本原理与串行通讯没有区别。只不过使用了成倍
3、的信号线路，从而一次可以传送更多 bit 的信号。2并行通讯通常可以一次传送 8bit、16bit、32bit 甚至更高的位数，相应地就需要 8 根、16 根、32 根信号线，同时需要加入更多的信号地线。比如传统的 PATA 线路有 40 根线，其中有 16 根信号线和 7 根信号地线，其他为各种控制线，一次可以传送 2Byte 的数据。并行通讯中，数据信号中无法携带时钟信息，为了保证各对信号线上的信号时序一致，并行设备需要严格同步时钟信号，或者采用额外的时钟信号线。通过串行通讯与并行通讯的对比，可以看出：串行通讯很简单，但是相对速度低；并行通讯比较复杂，但是相对速度高。更重要的是，串行线路仅
4、使用一对信号线，线路成本低并且抗干扰能力强，因此可以用在长距离通讯上；而并行线路使用多对信号线（还不包括额外的控制线路），线路成本高并且抗干扰能力差，因此对通讯距离有非常严格的限制。历史最早的计算机设备之间全部采用串行接口，比如硬盘接口、打印机接口、通讯端口等等。那时候都是分立元件的电路设计，如果采用并行接口，元件的数量和占用的空间将成倍增长。比如一个 8bit 并行线路的接口元件数量将是串行线路的 8 倍（你得为每根信号线配置一套接收电路）。这个时期的数据通讯只能是非常简单而低速的。但是集成电路技术的出现带来了一个转变，当大量元件可以集成到一个小小的芯片上时，并行通讯变得廉价而方便了。不论是
5、 8bit、16bit 还是更高位数的并行线路，只需要一个并行接口芯片就可以处理，这比一个处理串行通讯的芯片成本高不到哪里去。与串行通讯相比，并行通讯在同样的工作频率下，通讯速度就可以整倍提高。因此适应了当时计算机设备发展的需要，硬盘、打印机等速度较快的设备开始使用并行通讯，PATA、SCSI、Parallel Port 成为最为流行的并行通讯接口，被大众所熟知。不过并行线路固有的一些缺点仍然限制了并行通讯的应用范围，这在后面我们会具体谈到。至于超高速通讯和长距离通讯方面，由于线路成本比接口成本要重要得多，因此一直都是串行通讯的应用领域。除了并行通讯具有速度优势以外，串行通讯自身也有一个问题。
6、在计算机内部，数据往往都是并行方式传送的，当采用串行方式与外界通讯时必须经过串/并转换处理。在早期集成电路规模较小的时代，串/ 并转换电路的处理能力十分有限，因此串行通讯的速度无法提高。随着如今集成技术的发展，逻辑电路的集成能力大大提高，甚至超过了 IO 连接单元的集成水平，从而逐步解决了串 /并转换速度的限制。另一方面，现在集成逻辑处理电路的成本也比 IO 连接单元更便宜，因此串行通讯再次显示出它的优势。如果说集成电路技术一度帮助并行通讯流行起来，那么现在的高度集成水平则帮助串行通讯重返主流应用领域。并行的限制在解释为何并行通讯模式必须被取代时，我们需要注意并行通讯本身存在的几个主要问题：码
7、间干扰（ISI）这是影响并行通讯的一个主要因素。这个干扰来自于线路拓扑中的阻抗不平衡，以传统的并行 PATA 接口为例：一个 PATA 信号线有 3 个 PATA 接口，可以连接两个 PATA 设备。当我们只使用一个主 PATA 设备时，按照规范，这个 PATA 设备应该连接在 PATA 信号线的末端。信号从主板 PATA 接口发送出来以后需要经过中间空余的接口然后到达末端的 PATA 设备。由于空余的接口相当于附加的天线，所以它的分布参数会带来线路阻抗的变化，从而使得经过它的信号产生反射并叠加到时序靠后的信号中，并有可能产生振铃效应。3类似地，从 PATA 设备传向主板的信号也会遇到同样的问
8、题。这种反射干扰的大小与频率相关，一个PATA 接口的阻抗变化带来一个信号频率的限制，在接近这个频率时，信号的反射会变得很强烈从而使数据传输无法进行。当线路中部的 PATA 接口连接了从 PATA 设备时，阻抗变化会稍有不同，但是反射的情况仍然存在。而且由于所连接 PATA 设备的各种各样，带来的阻抗变化会十分复杂。在 SATA 技术中，由于采用了点对点的拓扑结构，所以不存在这种多接口/设备带来的干扰。同时，由于连接设备类型单一，在线路中对干扰和信号衰减进行补偿也变得更容易和更有效，从而进一步提高传输质量。信号偏移（skew ）在并行线路设计时，理想的状况是线路是平直的，并且各条线路的特性完全
9、相同。但是实际当中线路并不是平直的，各信号线的特征也不一样，其结果是：信号在发送端同时发出，但是到达接收端却有微小的时间差异，这种差异就是信号的时间偏移。上图不仅显示了信号偏移的情况，也显示出了时间偏移带来的问题。当工作频率足够高时，接收器要确定合适的采样时间就变得颇为困难。因为如果在采样时刻有一个或者几个信号还未到达接收器，就会产生数据错误。虽然现在的并行通讯中已经试图采取一些措施来解决这个问题，但是效果仍然受到多方面的限制。在传统的 PATA 接口上， PATA 排线不可避免地总是被折叠或者弯曲，这都使得各个线路的特性趋于不一致，并且没有有效的方法来解决这个问题，最终的表现就是通讯频率无法
10、继续提高，速度受到限制。幸运的是在 SATA 技术中，这个问题将不复存在。因为 SATA 信号携带时钟信息，接收器是根据串行信号本身来确定采样时间，而不是时钟控制线，也就不存在偏移的概念。因此在 SATA 技术中线路的工作频率可以提升至非常高的水平。这就是为何 SATA 采用串行通讯模式，传输速度却比并行的 PATA 还要高的原因之一。串音干扰（crosstalk）这是我们常常提到的一种干扰，它的名字如此流行的原因是这种干扰广泛存在于电路系统中。与信号偏移一样，串音干扰也是并行通讯固有的严重问题。各信号线之间通过电磁耦合进行干扰，并且信号频率越高，干扰愈加严重，直至无法工作。可以说这是对并行的
11、 PATA 线路影响最大的不利因素，并且大大限制了线路的长度。在 PATA66 以上的 PATA 排线中，除了标准 PATA 信号线以外，每根信号线之间又加入了信号地线，以屏蔽信号线之间的串音干扰。虽然这个措施非常有效，但是同时也使得线路数量达到了 80 根，对于一种主流的产品来说已经达到了极限。4在 SCSI 系统中情况有些不同，因为高速 SCSI 不采用电平传输模式，而是并行差分传输模式。差分模式对于串音干扰有较好的抑制效果，因此传输频率也高得多。即便如此，并行差分模式的 SCSI 线路在达到一定高的频率时还是遇到了障碍，因此并行 SCSI 实际上也正在向 Seiral SCSI 转变。对
12、比而言，SATA 不仅没有多余的线路相互干扰，而且本身就采用了差分模式，可以最大程度减少其他外界因素带来的串音干扰。这个优势不仅使得 SATA 可以达到更高的传输频率（目前 SATA 的传输频率是1.5GHz，这已经是微波传输了），也使得线路连接长度可以大幅增加。SATA 最大连接长度 1M 对于任何内部设备来说都绰绰有余。直流偏置 最后这个问题不太好理解，初级读者可以略过。我们知道数字信号总是带有直流分量的，在并行通讯中通常各线路上的信号没有经过编码处理，所以“0” 、“1” 信号数量不平衡。这样的信号序列中的存在不可预测的直流分量，使得信号发送器与接收器产生直流耦合，最终带来电压偏置。同时
13、，由于线路两端设备的供电状况并不完全相同，所以信号发送器和接收器的参考电压也存在微小差异。这两个因素叠加起来，会在一定程度上降低信号采样时的错误容限，使得误码率升高。在串行通讯中，解决直流偏移的原理很简单：通过编码使得“0”、“1” 信号数量相等，这样就消除了信号序列中的直流分量。没有直流分量，发送器和接收器就只进行交流耦合，也就不必再考虑两端参考电压差异所带来的影响，从而提高错误容限。在 SATA 中，采用了 8b/10b 编码，也就是将 8bit（1Byte）的数据通过底层硬件处理转换为 10bit，算法上可以保证 10bit 数据中“0”/“1”信号的数量相等，然后再由发送器发出。我们根
14、据8b/10b 编码可以得出 SATA 的传输效率是 80，因此 1.5Gb/s808bit 150MB/s，这就是 SATA 最大理论传输速度的来源。而在并行通讯中，采用编码处理直流偏移极其困难，因为各个信号线路上的数据都是相关的。要协调所有线路上的“0”/“1”信号数量，其算法的复杂程度和对计算电路的要求大大超过了现在能够提供的 IO 处理水平。即使能够实现，过高的成本也使它变得没有意义。除了上述这些问题之外，由于线路复杂程度的差异，串行通讯在双工处理和设备拓扑扩展方面也有很大的优势。不过这些方面对于普通 PC 应用来说影响不大，所以这里就不多介绍了。总之可以看到，古老的 PATA 遇到的
15、技术壁垒太多，目前已经发展到了尽头，而采用串行通讯技术的 SATA 在工作特性上就具有很多优势。虽然现行 SATA 规范的速度指标与 PATA 的差距仍然不明显，而 SATA 作为新崛起的技术，还有很大的性能潜力可以挖掘。这从 SATA 组织迅速制定 SATA II 规范的行动上就可以看出来。当然了，除了性能方面的因素，SATA 还有其他重要的优点，这个我们下次继续谈。（完）串行和并行总线的区别串行的是 SATA 接口，并行的是 IDE 接口 今日谈随着技术的成熟，越来越多的主板和硬盘都开始支持 SATA（串行 ATA），SATA 接口逐渐有取代传统的 PATA（并行 ATA）的趋势。 那么
16、SATA 和 PATA 在传输模式上有何区别，SATA 相对 PATA 又有何优势呢?这就正是本文需要讨论的话题。 何谓并行 ATA 6ATA 其实是 IDE 设备的接口标准，大部分硬盘、光驱、软驱等等都使用的是 ATA 接口。譬如现在绝大部分的朋友用的都是并行 ATA 接口的硬盘，应该对它 80 针排线的接口是再熟悉不过了吧?平常我们说到硬盘接口，就不得不提到什么 Ultra-ATA/100、Ultra-ATA/133，这表示什么呢?这告诉我们该硬盘接口的最大传输速率为 100MB/s 和 133MB/s，且硬盘是以并行的方式进行数据传输，所以我们也把这类硬盘称为并行 ATA。 何谓串行 A
17、TA 串行 ATA 全称是 Serial ATA，它是一种新的接口标准。与并行 ATA 的主要不同就在于它的传输方式。它和并行传输不同，它只有两对数据线，采用点对点传输，以比并行传输更高的速度将数据分组传输。现在的串行 ATA 接口传输速率为 150MB/s，而且这个值将会迅速增长。 串行 ATA 和并行 ATA 传输的区别 举个比较夸张的例子，A、B 两支队伍在比赛搬运包裹，A 代表并行 ATA，B 代表串行 ATA。 比赛开始，A 派出了 40 个人用人力搬运包裹，而 B 只派出去了一辆货车来搬运。在一个来回里他们搬运的包裹数量都相同，大家可以很清楚最后的结果，当然是用货车搬运的 B 队先
18、把包裹运完，因为货车的速度比人步行的速度快得多多了。同样，串行传输比并行传输的速率高就类似这个道理。 回到现实中来，现在的并行 ATA 接口使用的是 16 位的双向总线，在 1 个数据传输周期内可以传输4 个字节的数据；而串行 ATA 使用的 8 位总线，每个时钟周期能传送 1 个字节。 这两种传输方式除了在每个时钟周期内传输速度不一样之外，在传输的模式上也有根本的区别，串行 ATA 数据是一个接着一个数据包进行传输，而并行 ATA 则是一次同时传送数个数据包，虽然表面上一个周期内并行 ATA 传送的数据更多，但是我们不要忘了，串行 ATA 的时钟频率要比并行的时钟频率高很多，也就是说，单位时
19、间内，进行数据传输的周期数目更多，所以串行 ATA 的传输率高于并行 ATA 的传输率，并且未来还有更大的提升空间。 为什么我们要采用串行 ATA 接口? 这个回答很简单，当然是为了获得更高的数据传输率。随着当前设备需求的数据传输率越来越高，接口的工作频率也越来越高，并行 ATA 接口逐渐暴露出一些设计上的“硬伤”，其中最致命的就是并行线路的信号干扰。由于传统并行 ATA 采用并行的总线传输数据，必须要求各个线路上数据同步，如果数据不能同步，就会出现反复读取数据，导致性能的下降，甚至导致读取数据不稳定。而采用排线设计的数据线，正是数据读取无法更快的“罪魁祸首”。由于并排的高速信号在传输时，会在
20、每条电缆的周围产生微弱的电磁场，进而影响到其它数据线中的数据传递，还会因为线缆的长度和电压的变化而不断变化，随着总线频率的提升，磁场的强度也越来越大，信号干扰的影响也越来越明显。 从理论上说串行传输的工作频率可以无限提高，串行 ATA 就是通过提高工作频率来提升接口传输速率的。因此串行 ATA 可以实现更高的传输速率，而并行 ATA 在没有有效地解决信号串扰问题之前，则很难达到这样高的传输速率。 并行 ATA 接口在总线频率方面受到其设计的制约，并不能一味地提升，而随着对数据传输率的要求越来越高，目前最快的并行 ATA 接口 ATA133 的频率为 33MHz，这个几乎已经达到了并行接口的极限
21、，再继续改造线路已不太现实。所以推出新的接口势在必行。 除了传输率较高之外，SATA 还有哪些优点呢? 1.数据更可靠 在校验方面，并行 ATA 总线只是简单的 CRC 校验，一旦接收方发现数据传输出现问题，就会自行将这些数据丢弃、然后要求重发，如果数据信号相互干扰过大，就会严重影响硬盘的性能。 而串行 ATA 既对命令进行 CRC 校验，也对数据分组进行 CRC 校验，以此提高总线的可靠性。 2.连线更简单 在数据线方面，并行 ATA 采用 80 针的排线，串行 ATA 由于采用点对点方式传输数据，所以只需要4 条线路即可完成发送和接收功能，加上另外的三条地线，一共只需要 7 条的物理连线就
22、可满足数据传输的需要。由于传输数据线较少，使得 SATA 在物理线路的电气性能方面的干扰大大减小，这7也保证了未来磁盘传输率进一步的提升。 和并行 ATA 相比，串行 ATA 的数据线更细小，这也使得机箱内部的连线比较容易整理，有助于机箱内部空气的流通，使得机箱内部的散热更好。同样，串行 ATA 还有采用非排针脚设计的接口和支持热插拔功能等优点。 串行 ATA 推出之后，并行 ATA 还会存在吗? 总的说来，串行 ATA 的优势是很明显的。当然，目前还有一些相对比较低速的设备在使用并行ATA，如光驱、刻录机等设备，并行 ATA 的传输率已经可以满足的需要，所以，并行和串行会在很长一段时间内并存
23、。当然，串行 ATA 支持所有的 ATA 设备，也可支持光驱等设备，但是串行 ATA目前会先运用在硬盘上，未来将会支持更多的存储设备。串行接口串行接口，简称串口，也就是 COM 接口，是采用串行通信协议的扩展接口。串口的出现是在1980 年前后，数据传输率是 115kbps230kbps，串口一般用来连接鼠标和外置 Modem 以及老式摄像头和写字板等设备，目前部分新主板已开始取消该接口。并行接口并行接口，简称并口，也就是 LPT 接口，是采用并行通信协议的扩展接口。并口的数据传输率比串口快 8 倍，标准并口的数据传输率为 1Mbps，一般用来连接打印机、扫描仪等。所以并口又被称为打印口。另外
24、，串口和并口都能通过直接电缆连接的方式实现双机互连，在此方式下数据只能低速传输。微型计算机主机与外部设备的连接，基本上使用了两类接口；串行接口与并行接口。 并行接口是指数据的各位同时进行传送，其特点是传输速度快，但当传输距离较远、位数又多时，导致了通信线路复杂且成本提高。串行通信是指数据一位位地顺序传送，其特点是通信线路简单，只要一对传输线就可以实现双向通信，并可以利用电话线，从而大大降低了成本，特别适用于远距离通信，但传送速度较慢。 串行通信本身又分为异步通信与同步通信两种。 串行通信线路上传送的是数字信号，表示传送数字信号能力的指标为数据速率(Data Rate)，其单位为 bps(bit
25、 persecond)，即每秒钟传送的二进制位数。 串行接口标准： 目前普遍采用的一种串行接口标准是 RS232C 标准。RS232C 接口标准采用 25 个引脚的连接器（D 型插座）。RS232C 规定有 25 根连线。上面各位的回答都是说的数据传输，其实并行和串行概念很广： 、在数据传输方面是说数据多位同时传输还是单位传输的问题不能说哪种更快，主要看时钟、传输距离、物理介质、电压形式（如果是电信号）等如果同等的以上条件，并行传输要快，但是增加了复杂度，大型计算机或通信设备上会采用，一般的个人电脑、手机等通信设备则会采用更方便的传行传输 、在计算方面是说计算机同时执行指令的方式巨型机、大型机
26、一般是并行计算，而个人电脑则相反并行计算要快得多，但同样复杂度也高 总之，同等条件下，并行在速度上有优势，但成本和方便上串行有优势现在大家所说的串行传输快只是并行传输的成本太高，不方便罢了串行就是只有一跟数据线，每个时钟脉冲下只能发送一位的数据，并行有多个数据线（几跟就是几位），在每个时钟脉冲下可以发送多个数据位（几位的并行口就发送几位），理论上并行是比串行快。但是并行的比串行快那是以前的事情了，目前电脑的主流都是由串行取代了并行，比如 PCIE 总线取代 PCI 和 AGP 总线，SATA 取代 IDE，USB 和 IEEE1394 都是串行的。因为在高速状况下，并行口的几跟数据线之间存在串
27、扰，而并行口需要信号同时发送同时接受，任何一跟数据线延迟会引起问题。而串行只有一跟数据线，不存在信号先之间的串扰，而且传行好可以采用低压差分信号，可以大大提高它的抗干扰性，所以速度可以做的很高，尽管并行可以一次传多个数据位，但是时钟远远低于传行的，所以目前串行传输是告诉传输的首选。 串口一般指硬件上的 COM 接口.一般的 PC 主板都提供两个串口 而并口.一般指指打印接口!, 通常并口是两排除 23 针.而对应的串口是两排九针.当然在老式的机子也有串口是 23 针的.但很少了.因为随着计算机的发展,这种老8式的板几乎被淘汰了.还有 VGA 接口(Video Graphic Array)是三排
28、 15 针的,也就是一般主机连接显示器的那个接口! 当然有并行与串行的数据传输方式,注意我们这里讲的传输方式是并行或串行的.注意概念.不要乱.! 我们平常都讲串口硬盘!或并口硬盘 .其实是不规范的!. 指的数据的传输方式 如并行硬盘就是我们普通的 PATA 硬盘由于并行的多信号数据传输.的相互干扰所以其速度的极限是在 75MB/S 因为随之产生了.SERIAL ATA .也就是 SATA 硬盘它是串口硬盘的规范.其速度可达 150MB/S 更有甚可至 300MB/S.或者 600MB/S 以上! 我们通常的 USB(Universal Serial Bus)接口也是一种串行数据传输接口!,_
29、另外还有.鼠标与键盘的 PS/2 接口当然现在也有 U 口的鼠标与键盘了 USB 口的发展史1.USB 产生的原因及背景(1)接口少,限制升级(2)造成机箱内连接器和电缆交错布局(3)操作麻烦(4)速度有限1994 年，Intel、Compaq、Digital、IBM、Microsoft、NEC、Northern Telecom 等 7 家世界著名的计算机和通信公司成立了 USB 论坛。1995 年 11 月正式制订了 USB 0.9 通用串行总线（Universal Serial Bus）规范，1997 年开始有真正符合 USB 技术标准的外设出现. USB 1.1 是目前标准 1999 年
30、初，在 Intel 开发者论坛大会上,与会者介绍了 USB 2.0 规范，该规范的支持者除了原有的 Compaq、Intel、Microsoft 和 NEC 四个成员外，还有 HP、Lucent 和 Philips 三个新成员。2. USB 定义 USB（Universal Serial Bus）通用串行总线，是一种连接外部串行设备的技术标准，计算机系统接驳外围设备(如键盘、鼠标、打印机等)的输入/输出接口标准。USB 就是设备插架的一种规范。在 USB 方式下，所有的外设都在机箱外连接，连接外设不必再打开机箱；允许外设热插拔，而不必关闭主机电源。USB 采用“级联“方式，即每个 USB 设备
31、用一个 USB 插头连接到一个外设的 USB插座上，而其本身又提供一个 USB 插座供下一个 USB 外设连接用。通过这种类似菊花链式的连接，一个 USB 控制器可以连接多达 127 个外设，实际上只有 111 个外设.而每个外设间距离（线缆长度）可达 5 米。USB 能智能识别 USB 链上外围设备的插入或折卸，USB 为 PC 的外设扩充提供了一个很好的解决方案。3. USB 的结构及连接方式 低速、中速、高速等三种传输等级，USB 端口是一个大约 7mm*1mm 的插孔，有四根信号线：两根线提供电源，两根线传输资料。USB 系统主要由主控制器(Host Controller)、USB H
32、ub 和 USB 外设(Peripherals Node)组成系统拓扑结构，USB 的主要结构大都是树状拓扑结构。目前常见的 USB 接头有两种，一种是“方的”，另一种是“扁的”，前一种就是常说的 A 型头，后一种为 B 型头。两种接头都有四个引脚，中间两个用来传输资料，侧面两个给 USB 设备提供电源。接头设计合理，用户不会插错的。USB 电缆线分为高速电缆和低速电缆两种。高速电缆的传输速率为 12Mbps，主要用于连接数码相机等，低速电缆的传输速率为 1.5Mbps，主要用于连接鼠标、键盘等。电缆线可以提供5V、100mA500mA 的直流电。USB 理论上可以连接 127 个，但实际测试
33、中最大的连接数只保持在111。USB 规范将 USB 分为 5 个部分；(1)控制器: 主要负责执行由控制器驱动程序发出的命令；9(2)控制器驱动程序: 在控制器与 USB 设备之间建立通信信道；(3)USB 芯片驱动程序: 提供对 USB 的支持；(4)USB 设备: 包括与 PC 相连的 USB 外围设备，分为两类：一类设备本身可再接其它 USB 外围设备， 另一类设备本身不可再连接其它外围设备；前者称为集线器，后者称为设备。 或者说，集线器带有连接其它外围设备的 USB 端口，而设备则是连接在计算机上用来完成特定功能并符合USB 规范的设备单元，如鼠标、键盘等。(5)设备驱动程序: 就是
34、用来驱动 USB 设备的程序，通常由操作系统或 USB 设备制造商提供，如平常所说 Modem 驱动程序、打印机驱动程序等。此外,USB 标准还规定,所有装置的联机不得超过 5米,这样也就意味着所有外设向外的长度不能超过 20 米。最新的南桥芯片也只能最多支持 5 个 USB 接口，那幺 127 个 USB 外设又将怎幺连接呢？有一种特殊的 USB 外设USB 集线器（UH），它通过采用不同能力的 USB 管理芯片，可以再外接 1 到 7个 USB 设备，其作用如同电源插座不够时接入一个电源插板一样，相当于一个中继站，是实现多个 USB 外设连接的关键。USB 的传输方式分为 4 种 (针对设
35、备对系统资源需求的不同) 。(1)等时传输方式: 该方式用来连接需要连续传输，且对资料的正确性要求不高而对时间极为敏感的外部设备，如麦克风、音箱以及电话等。等时传输方式以固定的传输速率，连续不断地在主机与 USB 设备之间传输资料，在传送资料发生错误时，USB 并不处理这些错误，而是继续传送新的资料(2)中断传输方式: 该方式传送的资料量很小，但这些资料需要及时处理，以达到实时效果，此方式主要用在键盘、鼠标以及游戏手柄等外部设备上。(3)控制传输方式: 该方式用来处理主机的 USB 设备的数据传输。包括设备控制指令、 设备状态查询及确认命令。当 USB 设备收到这些资料和命令后，将依据先进先出
36、的原则按队列方式处理到达的资料。(4)批传输方式: 该方式用来传输要求正确无误的资料。通常打印机、扫描仪和数码相机以这种方式与主机连接。在这 4 种数据传输方式中，除等时传输方式外，其它 3 种方式在数据传输发生错误时，都会试图重新发送资料以保证其准确性。USB 优缺点比较USB 接口优点 USB 接口缺点USB 优缺点比较 价格低廉 设备之间的通信效率低连接简单快捷，兼容性强，具有很好的扩展性 高速度，USB2.0 接口的传输速度高达 480Mbps，和串口的 4000 多倍 连接电缆的长度比较短USB 早期无法普及的原因 1.USB 周边外设与传统周边外设无明显差异.2.接口空间未预留 (
37、传统的串行通讯接口和 LPT 打印机占用), 需要通过 USB 转接卡3.操作系统支持不够4.ATX 主板未诞生USB 文件观念过于抽象. 全面认识 USB 2.0 标准USB 2.0（统一串行总线）是一种计算机外设连接规范，由 PC 业的一系列龙头老大联合制订，包括康柏、惠普、英特尔、Lucent、微软、NEC 和 Philips。USB2.0 在现行的 USB1.1 规格上增加了高速数据传输模式。在 USB2.0 中，除了 USB1.1 中规定的 1.5Mbit/s 和 12Mbit/s 两个模式以外，还增加了 480Mbit/s（60MB/s）这一“高速”模式。 现在普遍采用 USB 1
38、.1 规范，速度（12Mbps）比标准串口约快 100 倍，支持多个设备的同时连接，而且具有真正的“即插即用”特性。由于具有这些好处，USB 受到了外设厂家的普遍青睐。10USB 规格经过两年多的推广，如今已经被计算机、游戏机、视听家电等数字产品广泛采用，新的“USB 2.0”规格传输速度比起目前的“USB 1.1”版更是快上了 40 倍。 要实现 USB2.0 需要得到硬件和软件双方的支持。除了电脑中安装的 Host Controller 等设备以及内置于集线器的控制芯片需要支持 2.0 版本外，另外还要在操作系统中安装驱动软件。支持USB2.0 的控制芯片现正陆续产品化。而支持 USB2.
39、0 的操作系统也将在差不多同一时期开始上市。USB 标准化团体“USB Implementers Forum”公布了有关 USB2.0 的 LSI、周边设备以及零部件的运行保证标志。该标志只允许通过了认证机构试验的产品使用。USB 2.0 为数据传输速度最高可达 480Mbit/s 的接口规格。 首批获得认证的产品为 NEC 开发的主控制器 LSI 和美国 Orange Micro 公司开发的采用了该LSI 的 PCI 总线板。 同时，USB Implementers Forum 还变更了证明产品支持 USB1.1 的标志。新标志从 USB2.0 标志中去掉了写有“Hi-Speed”的部分。
40、早在去年 8 月份，Promoter Group 便在英特尔开发者论坛上公布了一个 USB2.0 的速度范围：360480Mbps 之间。后经几个月的深思熟虑，才将速度敲定在 480Mbps 上。显然，这并非一个凭空想象出来的数字。通过对半导体技术的广泛研究与测试，工程师们发现在这个速度上，不仅生产工艺没有问题，而且也能维持与 USB 1.1 的完全兼容。VIA 的 USB2.0 标准的 VT6202 控制芯片，支持 4 个 USB2.0 接口，最高传输速度为 480Mbps，基于PCI 槽口USB 1.1 和 USB 2.0计算机硬件的发展速度飞快，其外设的发展速度就是鲜明的例子，键盘、鼠标
41、、调制解调器、打印机、扫描仪早为人所共知，摄像头、数码相机、MP3 随身听、外置硬盘、光驱等接踵而来，这幺多的设备往哪儿接呢？USB 接口应运而生。USB 全称为 Universal Serial Bus，即通用串行总线。它使得计算机周边设备连接标准化，它的优点是支持热插拔、在开机情况下，可以安全地连接或断开设备，达到真正的即插即用。不用外接电源 ，一口多用，再多的设备也不愁没地接。几乎所有的主板都有 2 个以上的 USB 标准接口，支持 USB 的外设就更多，像 USB 键盘和 USB 鼠标、USB 调制解调器、USB 音箱 、USB 打印机、USB 扫描仪、USB 游戏杆、USB Hub、
42、USB 显示器、USB数码相机、USB 摄像头、USB 外置硬盘等设备。目前较为普遍的 USB 规范是 USB1.1，USB1.1 标准接口传输速率为 12Mbps，理论上可以支持 127 个装置，通过 USB HUB 即 USB 扩展器连接多个周边设备，连接线缆的最大长度为 5 米，这对于一般设备足够用了。说到 USB1.1 标准接口传输速率，我就得多说几句。许多人都将“12MBPS“误解为 12 兆/秒。其实，这是错误的，要是以 12 兆/秒的速度传输 720M（一张光盘的容量）的数据仅仅需要 60 秒就够了，这个速度恐怕要比一般的硬盘还快呢？！事实上“12MBPS“应为 12 兆比特/秒
43、或 12 兆位/秒，它等于 1.5 兆/秒，怎幺样看到差距了吧。这要从 bit 和 byte 说起：bit 和 byte 同译为“比特“，都是数据量度单位，bit=比特、位，byte=字节、8 位组，即 1byte=8bits,两者换算是 1：8 的关系。MBPS=mega bits per second(兆比特/秒或兆位/秒)是速率单位，MB=mega bytes(兆比、兆字节)是量单位，1MB/S（兆字节/秒）=8MBPS（兆位/秒）现在明白了吧，可别被 JS（奸商）所说的 12 兆给蒙了。虽说 1.5MB/S 是可以接受的，但与 12MB/S 相比就差远了。1.5MB/S 对大多数的 U
44、SB 设备来说足够用了，不过你要是用一颗容量是 30GB 的 USB 硬盘从你的硬盘中拷贝 10GB 的数据至少要用 1.9 小时，这只是理论值，实际中 USB 接口的速率只有 1.0MB/S 左右，对于一般的 USB 设备也是足够用的，但是从你的硬盘中拷贝 10GB 的数据至少要用 2.84 小时，并且在这期间，你的 CPU 和硬盘也是分身乏术不能再忙别的啦，你只有傻等。这虽然是比较极端的情况，但也无不暴露了 USB 接口传输速率需要进一步提高。现在好了，新发布的 USB2.0 标准正中我等下怀。11USB2.0 规范是由 USB1.1 规范演变而来的，它最初的目标是将 USB1.1 的传输
45、数率（12mbps）提高10-20 倍，而实际上却提高了 40 倍达到了 480mbps，折算为 MB 为 60MB/S。USB2.0 相对于 USB1.1简直是质的飞跃，更合人意的地方是 USB2.0 与 USB1.1 可以互相兼容，也就是说，USB2.0 设备可以工作在 USB1.1 接口上，反之 USB1.0 设备也可以工作在 USB2.0 接口上。当然，USB1.1 设备的速度不会因为安装在 USB2.0 接口上而有任何提高，同样安装在 USB1.1 接口上的 USB2.0 设备的速度也会被限制在 12mbps（1.5MB/S）以下。USB2.0 和 USB1.1 使用的连接电缆及端口
46、均相同。英特尔公司在今年四月的英特尔开发者论坛大会上做演示时，就把一台 USB2.0 扫描仪和一台 USB 1.1打印机同时连接在一台计算机上，成功的用扫描仪将一页新闻稿输入计算机并用打印机打印出来。那幺，在购买 USB 设备时是不是就一定要首选 USB2.0 的呢？这要根据你的具体情况而论，首先你的主板的 USB 接口要支持 USB2.0 规范，其次要看 USB2.0 对你是否必要，60MB/S 的传输速率还只是理论值，它还要受到系统环境的制约（CPU、硬盘和内存等）最后你只要多花点银子就行了（新东西肯定要贵一些的）。展望未来，我们希望 USB2.0 能有长足的发展，同时也希望厂商能尽快开发
47、出更多支持 USB2.0 的产品以满足广大用户的迫切需求。与 USB 1.1 相比较 现在的 PC 大多配备了 USB 功能（主板通常提供两个 USB 口，一些高档显示器甚至提供了 USB转接器，使 USB 口的总数增加至 4 个或更多），而且市场上采用 USB 接口的外设越来越多（如扫描仪、Web 摄影机、数码相机等），价格也不贵，传统的输入/输出设备越来越不被人看好。随着USB 2.0 的问世，输入/输出的带宽得到了显着扩展，从而会进一步刺激 USB 外设的发展。 随着新标准的推出，用户马上就可享受更快的宽带 Internet 连接、分辨率更高的电视会议摄影机、下一代的打印机和扫描仪以及更
48、快的外置存储设备。此外，USB 2.0 也使现有技术能发挥出更高的效率。例如：使用 USB 2.0 数码相机，几秒钟即可完成一“卷”数字胶片的下载，而早先的 USB 版本需要几分钟的时间；一分钟之内，1GB 的数据即可通过 USB 2.0 从 PC 硬盘备份到便携存储设备上，而 USB 1.1 则需半小时；扫描仪数秒内即可通过 USB 2.0 完成一张高分辨率的数字图像的扫描，而 USB 1.1 则需要几分钟。与 IEEE 1394 相比较 两者的主要区别在于各自面向的应用上。USB 2.0 主要用于 PC 外设的连接，而 IEEE 1394 主要定位在声音/视频领域，用于制造消费类电子设备，
49、如数字 VCR、DVD 和数码电视等。未来，USB 2.0 和 IEEE 1394 在许多消费类系统上应当可以共同存在。 当今，提供了 USB 功能的 PC 越来越多，市面上出现了大量可与 PC 连接的 USB 外设。所以很自然地要求 USB 的速度有进一步提高，为 USB 外设的全面普及作好准备。而在影音消费类电器领域，IEEE 1394 已成为一种事实上的连接标准。因此，未来的 PC 如果想同这种电器连接，本身便必须符合 IEEE 1394 标准。 根据资料显示，“USB 2.0”传输速度为每秒 480 Mbps，比起 IEEE1394 还快，而 USB 2.0 的第二版更将达到 800 Mbps 的速度（最高理想值 1600 Mbps），将会成为超越 IEEE1394 的最高传输标准。此外“USB 2.0”兼容目前所有的“USB 1.1”，且单位造价比 IEEE1394 还便宜，所以以INTEL、COMPAQ、HP 为首的国际计算机厂商都支持“USB 2.0”。 相比之下 IEEE1394 将不再那幺诱人了。由于 IEEE1394 接口规范是由苹果的 FireWare 接口发展而来成为通用的国际标准的，对此 Intel 也是心知肚明的，虽说没办法公开反对
