2024年5月15日发(作者：延冷雁)
USB 总线
1 、USB 总线简介及其物理结构
USB是英文Universal Serial Bus的缩写，中文含义是“通用串行总线”。它不是一种
新的总线标准，而是应用在PC领域的接口技术。USB是在1994年底由英特尔、康柏、IBM、
Microsoft等多家公司联合提出的。从1994年11月11日发表了USB V0.7版本以后，
USB版本经历了多年的发展，到现在已经发展为2.0版本，成为目前电脑中的标准扩展接
口。
目前主板中主要是采用USB1.1和USB2.0，各USB版本间能很好的兼容。USB用一
个4针插头作为标准插头，采用菊花链形式可以把所有的外设连接起来，最多可以连接127
个外部设备，并且不会损失带宽。USB需要主机硬件、操作系统和外设三个方面的支持才
能工作。USB接口还可以通过专门的USB连机线实现双机互连，并可以通过Hub扩展出
更多的接口，USB连接了USB设备和USB主机，USB的物理连接是有层次性的星型结构。
每个网络集线器是在星型的中心，每条线段是点点连接。从主机到集线器或其功能部件，
或从集线器到集线器或其功能部件，从图1中可看出USB的拓扑结构。
图 1 总线的拓扑结构
USB具有传输速度快(USB1.1是12Mbps，USB2.0是480Mbps)，使用方便，支持
热插拔，连接灵活，独立供电等优点，可以连接鼠标、键盘、打印机、扫描仪、摄像头、
闪存盘、MP3机、手机、数码相机、移动硬盘、外置光软驱、USB网卡、ADSL Modem、
Cable Modem等，几乎所有的外部设备。
USB传送信号和电源是通过一种四线的电缆，如图2所示，其中的D+、D-两根线是
用于传输差分信号，VBUS为电源线，GND为地线。
图 2 USB 的电缆
USB总线的电源由自身提供到外部设备，它能提供+5V/500mA的电源，供低功耗
USB设备使用(如：USB键盘、USB鼠标、优盘等)；但需高功耗的USB设备要自带电源(如
扫描仪等)。
目前应用最为广泛的是USB 2.0，其物理结构的横截面如图3所示。它可以工作在3
种速率模式下：高速(480Mbps)、全速(12Mbps)、低速(1.5Mbps)。高速传输的USB总
线，其最大长度不应超过5米，而用于低速传输的总线则最大长度为2米。 用于高速传
输的USB总线最外层有屏蔽体。
2024年5月15日发(作者：延冷雁)
USB 总线
1 、USB 总线简介及其物理结构
USB是英文Universal Serial Bus的缩写，中文含义是“通用串行总线”。它不是一种
新的总线标准，而是应用在PC领域的接口技术。USB是在1994年底由英特尔、康柏、IBM、
Microsoft等多家公司联合提出的。从1994年11月11日发表了USB V0.7版本以后，
USB版本经历了多年的发展，到现在已经发展为2.0版本，成为目前电脑中的标准扩展接
口。
目前主板中主要是采用USB1.1和USB2.0，各USB版本间能很好的兼容。USB用一
个4针插头作为标准插头，采用菊花链形式可以把所有的外设连接起来，最多可以连接127
个外部设备，并且不会损失带宽。USB需要主机硬件、操作系统和外设三个方面的支持才
能工作。USB接口还可以通过专门的USB连机线实现双机互连，并可以通过Hub扩展出
更多的接口，USB连接了USB设备和USB主机，USB的物理连接是有层次性的星型结构。
每个网络集线器是在星型的中心，每条线段是点点连接。从主机到集线器或其功能部件，
或从集线器到集线器或其功能部件，从图1中可看出USB的拓扑结构。
图 1 总线的拓扑结构
USB具有传输速度快(USB1.1是12Mbps，USB2.0是480Mbps)，使用方便，支持
热插拔，连接灵活，独立供电等优点，可以连接鼠标、键盘、打印机、扫描仪、摄像头、
闪存盘、MP3机、手机、数码相机、移动硬盘、外置光软驱、USB网卡、ADSL Modem、
Cable Modem等，几乎所有的外部设备。
USB传送信号和电源是通过一种四线的电缆，如图2所示，其中的D+、D-两根线是
用于传输差分信号，VBUS为电源线，GND为地线。
图 2 USB 的电缆
USB总线的电源由自身提供到外部设备，它能提供+5V/500mA的电源，供低功耗
USB设备使用(如：USB键盘、USB鼠标、优盘等)；但需高功耗的USB设备要自带电源(如
扫描仪等)。
目前应用最为广泛的是USB 2.0，其物理结构的横截面如图3所示。它可以工作在3
种速率模式下：高速(480Mbps)、全速(12Mbps)、低速(1.5Mbps)。高速传输的USB总
线，其最大长度不应超过5米，而用于低速传输的总线则最大长度为2米。 用于高速传
输的USB总线最外层有屏蔽体。