1.6 USB总线特点

通过前面的介绍，读者可以了解到USB接口是一种非常便捷的计算机通信接口。USB接口良好的兼容性、热插拔、体积小巧等优势是其迅速占据计算机接口技术主导地位的重要原因。

USB-IF组织为USB指定了非常完善的规范，这是一套非常完整的解决方案。这些USB规范是指导芯片厂商和设计者进行USB开发的核心。USB总线接口与其他的计算机接口相比，具有以下优势。

◆ 接口小巧。USB接口充分考虑到了计算机小型化的趋势，在USB规范中明确定义了USB接口的大小。与老式的计算机接口相比，USB接口具有很明显的体积优势。并且，为了适应智能手机、平板电脑等手持式设备的需求，还指定了更加小巧的USB mini接口和USB Micro接口。

◆ 扩展性好。USB接口可以采用“菊花链”式的级联方式，从而实现多个USB外设的连接。这种连接方式需要通过USB集线器。一个USB接口理论上可以扩展支持127个USB设备，大大拓展了USB主机的外部功能扩展能力。

◆ 热插拔。热插拔特性是 USB 接口的一个突出优势，可以使用户在不重新启动计算机的情况下直接将 USB 外部设备连接到计算机并实现通信，而以前老式的计算机接口则无法实现。热插拔特性也称为即插即用特性。

◆ 高速串行数据传输。USB总线技术接口采用的是串行的输出传输方式，可以实现更高速率的数据吞吐量。目前USB支持低速1.5Mb/s、全速12Mb/s、高速480Mb/s和超速5.0Gb/s等多种传输速率，极大地满足了现代高数据量传输的需求。

◆ 低资源消耗。在计算机系统中，系统需要为每一个接口单元分配至少一根IRQ线和一些I/O地址。而对于USB接口来说，系统仅需为一个USB主控制器分配一根IRQ线即可，USB主控制器自身再为所连接的多个USB设备分配唯一的地址。

◆ 支持多种操作。目前，USB接口技术被广泛接受，主流的操作系统都集成了USB驱动程序，例如Windows、Linux、Mac OS等。

◆ 多种数据传输模式。USB总线接口技术还支持4种不同类型的传输模式：控制传输、中断传输、同步传输和块传输。不同的USB外设可以根据自身的需要而选择不同的传输模式。例如，USB鼠标键盘可以采用中断传输、USB移动硬盘可以采用块传输、USB播放器则可以采用同步传输等。

◆ 强大的供电能力。USB主机的USB接口可以向外提供电源，其供电电压为5V。在USB 2.0标准中，低功耗设备的输出电流为100mA，而高功耗设备的输出电流为500mA。在USB 3.0标准中，低功耗设备的输出电流进一步提升为150mA，而高功耗设备的输出电流进一步提升为900mA。这样，可以使USB外设摆脱电源的束缚。例如，现在的U盘、移动硬盘往往直接通过USB接口供电即可工作。

◆ 版本兼容性好。USB规范发展至今经历了多个版本，包括USB 1.0、USB 1.1、USB 2.0和USB 3.0，并且还制定了USB OTG和无线USB标准。每次版本的升级，都保证了新版本具有良好的向下兼容性。

◆ 成本低。由于USB接口技术的普及，使得USB接口的主控制器芯片、USB Hub芯片、USB桥接芯片和USB外设芯片等的价格很低。USB接口设备的价格十分贴近大众消费者，再加上其高性能的传输速率，已经成为最具性价比的计算机接口。