电子史 · 什么插头是需要转一圈才能插进去的?

电子专业 徐 自远 726℃

答: USB

可能在计算机的历史上,很少会有一种接口能够像USB一样覆盖了各种各样的外设。在一开始,它仅仅是一种意图统一接口方式的连接器工业标准,但现在,它的使用方式已经拓展到了其他所有电器之间的接口,成为日常生活中必不可少的一部分。

USB的历史其实比我们想象的可能还要早,1994年,七家当时知名的计算机软硬件公司成立了一个团队,计划设计一款能够替换PC机上面所有外设连接的接口,并解决其他接口之间的兼容性问题。在软件上,计划引入一套简化用户操作的软件配置系统,在提供高速数据传递速度的前提下简化安装外设的难度——在当时,想要向一台计算机上安装一个新硬件是非常难的事情,用户需要懂得驱动程序的安装方法,并编辑系统的各种文件以使得驱动程序能够在计算机上正常运行。

两年后的1996年1月,第一个版本的USB 1.0规范诞生了。Intel制作了硬件接口电路,而微软的Windows 95 OSR 2.1是第一个支持USB协议的操作系统,不过这个时候的USB支持仍然存在问题。可能有些朋友还有着在之后Windows 98系统上使用光盘为USB设备(U盘等)安装驱动程序的记忆。这时,USB1.0和USB1.1的最高信息传输速率为12MBits/s,比起之前的软盘驱动器等,其传输速率变得更快。

在这个时候,USB接口还没有小型化的接口——最常见的连接器就是标准A型或B型连接器。同时由于时序和供电的限制,这时的USB 1.0接口也不支持延长线等外设。USB 1.1才是第一个真正地得到市场接受的接口标准。在这个时候,USB已经体现出了一些后来所得到广泛使用的特性,如热插拔、即插即用、向外设供电等等。具体的技术规范在这里不再赘述。

迈入新世纪,2000年4月,新一个版本的USB 2.0版本诞生了——这个版本制霸市场的时间最长,以至于现在大部分设备仍然采用USB 2.0标准。在这个标准中,一个最大的改进特点就是速度的上限,通过引入高速模式提升至了480Mbits/s。除此之外,我们平常使用的Mini-USB和Micro-USB规格连接器也是在这个版本中引入的。此外,我们现在经常使用的USB充电器规范也在这个版本中引入,并开始不断演化。可以说,我们现在所使用的USB设备大部分基础的规范都是在这个时候开始的。

此外,在这个版本中还引入了一项至关重要的技术规范即USB On-The-GO (OTG)规范。在这个规范中,它能够使得一些类似于手机和平板电脑这样的设备连接键盘或鼠标等外设时作为主机,同时又能够在手机连接到电脑上的时候使它变为从机。这样的功能大大的方便了用户的使用,在现在的设备上,OTG接口和普通的USB接口通常使用不同的接口种类,但手机等设备上可能因为节约空间的缘故使用相同的接口。

2008年,USB 3.0来了。在这个版本中,速度再次升级,并破天荒地向接口中引入了新的5根数据线以提供服务。由于接口设计中的小技巧,USB 3.0的A型连接器仍能够和之前版本的连接器互联,但B型和其他微型连接器的设计只能提供有限的兼容性。

在这里不得不提到一个话题,那就是USB Type-C。从时间上来说,这种连接器标准几乎与USB 3.0协议同时推出,但它并不是USB 3.0的一部分——实际上,这款连接器上的设备既不一定支持USB 3.0,采用USB 3.0的设备也不一定会采用USB Type-C的接口。Type-C可以兼容多种协议,并且与之前的连接器的最大区别是:USB Type-C是一种旋转对称的连接器。这就意味着在插USB插头时,“转了两圈还没插进去”的情况将得到避免。

目前,正在起草中的USB 4.0协议也即将发布,它基于雷电3协议规范,并提供与USB2/3和雷电接口的兼容能力。未来的USB接口将向着怎样的方向发展而去呢?相信我们都可以亲眼见证。

本文为 无线电杂志 微信公众平台文章。详细内容及高清大图请查阅《无线电》杂志。版权所有,欢迎个人转发至朋友圈。公众号、报刊等转载请联系授权。

https://m.toutiaocdn.cn/item/6685613829801378311/?app=news_article&timestamp=1556719645&req_id=2019050122072501001606801728260BD&group_id=6685613829801378311

转载请注明:徐自远的乱七八糟小站 » 电子史 · 什么插头是需要转一圈才能插进去的?

喜欢 (0)

苏ICP备18041234号-1 bei_an 苏公网安备 32021402001397号