USB科普系列3 | USB的物理接口

2022-01-25 22:51 作者:飛快的咖啡 0人讀過 | 我要投稿

上一集，我們講到了USB的命名規(guī)范。

之前我們講的基本上是一些關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)知識，這一次我們來看一看USB外在的東西——物理接口。

導(dǎo)入——USB接口的結(jié)構(gòu)

我們在學(xué)習(xí)生物的時(shí)候有聽到過這么一句話——結(jié)構(gòu)決定功能。同樣，USB接口的結(jié)構(gòu)也決定了它的用處。

如圖所示，以USB-A為例，USB一共有4個(gè)接線，分別是：電源線（VCC）、數(shù)據(jù)正線（+Data0）、數(shù)據(jù)負(fù)線（-Data0）、地線（GND）。這也就決定了USB的基本功能是數(shù)據(jù)傳輸和充電。那么接下來我們來看看USB的三類物理接口里的常用接口。

“老大哥”——USB Type-A（USB-A）

USB Type A是USB的第一種物理接口，也是目前最廣泛使用的物理接口之一，主要存在于U盤，數(shù)據(jù)充電線等等。從USB1.0到USB2.0，USB-A的接口始終是4條接線，從USB3.0開始，變?yōu)?條接線，使得USB-A的數(shù)據(jù)傳輸速度和充電功率再一次提升。但是由于它的結(jié)構(gòu)，提升的能力還是有限的，所以我認(rèn)為在未來，USB-A會逐漸被USB-C取代。

? ? ? ?由于USB-A的特殊結(jié)構(gòu)，底下的四根針腳是更長的，使得有時(shí)在使用時(shí)會出現(xiàn)一種情況——如果你沒有完全插進(jìn)去或者你插進(jìn)去一點(diǎn)之后再完全插入，就會出現(xiàn)USB3.0的設(shè)備跑在USB2.0的速度。所以使用USB3.0或者更高標(biāo)準(zhǔn)并且是USB-A接口的設(shè)備時(shí)，一定要及時(shí)的，完全的插入，才能發(fā)揮出最大性能。

“多面?zhèn)b”——USB Type-B（USB-B）

? ? ? ? USB-B應(yīng)該是這三種接口里面最為多樣的了。比如它的第一種形態(tài)——標(biāo)準(zhǔn)B，主要應(yīng)用在打印機(jī)，掃描儀、聲卡等；第二種和第三種形態(tài)——Mini B和Micro B，就是我們前幾年廣泛使用的手機(jī)充電器的接口。標(biāo)準(zhǔn)B的接口比A口更加堅(jiān)固耐用，所以會應(yīng)用在打印機(jī)上，但是后面兩個(gè)就沒有那么耐用了。另外需要注意的是，Micro B在USB3.1之后發(fā)生了改變了結(jié)構(gòu)而且B口也和A口一樣，無法給到很高的功率，所以在充電領(lǐng)域，B口逐漸被淘汰了。

? ? ? ?另外，在USB3.0標(biāo)準(zhǔn)下，又出現(xiàn)了一個(gè)新接口——USB3.0 Micro-B，在一些低價(jià)位的移動(dòng)硬盤數(shù)據(jù)線上有他們的身影，默默的推動(dòng)移動(dòng)硬盤速度的提升。

后浪——USB Type-C（USB-C）

? ? ? ?終于到了本文的主角了，自然得好好介紹下。USB-C是一個(gè)類似圓角矩形的接口，給大家最深刻的印象便是不分正反。這是因?yàn)槠渲幸粚︶樐_——CC針腳會識別插入的方向并作出相應(yīng)的功能調(diào)整。另外，提供電力的針腳也變多了——有4個(gè)VBUS，在USB3.1標(biāo)準(zhǔn)下可提供最高100W的充電功率。而且在USB-C中，USB3.1的通信線比USB-A會更多，所以理論上有著更快的速度。不僅如此，在兼容性上完全不輸前面兩位老大哥，它可以讓相機(jī)、游戲機(jī)、顯示器、電視、手機(jī)等等設(shè)備進(jìn)行連接。我相信在未來的電子設(shè)備接口將大部分采用USB-C的接口。