通用串行總線（USB，Universal Serial Bus）是由通用串行總線開發聯盟（USB Implementers Forum，簡稱USB-IF），開發的一種數據傳輸技術，即USB主機與USB設備間的互聯，實現其間的數據信號互相傳輸，還可實現USB主機向USB設備供電（直流）。其接口連接器包括插接件（含插座與插頭）和數據傳輸電纜）。當時開發該技術的目的主要是為了解決計算機與外設之間的連接，該總線技術既實現接口的統一，關鍵是能夠實現“即插即用”，這為計算機的廣泛應用提供了絕好的前景。

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USB-IF最初開發的是USB1.0總線規范，傳輸的數據速率較低，可以實現諸如鼠標、鍵盤、打印機等外設的連接。而后，USB-IF又推出了USB1.1總線規范，使數據的傳輸速率得到了一次提高。在2000年4月USB-IF又發布了USB2.0總線規范，使數據的傳輸速率獲得了極大的提高，是USB1.1的40倍，可實現更多的外設的連接接入，諸如高速硬盤、彩色打印機等。同時由于數據傳輸速率的提高，該總線技術不僅用于計算機與其外設的連接，還可用于通信設備和電子終端的連接。關鍵是USB2.0向后兼容USB1.0/1.1，使得逐步的取代了USB1.0/1.1，USB1.0/1.1總線技術已很少有使用了。隨著USB-IF的持續的研究，又陸續推出了USB3.0、USB3.1和USB type-C的總線規范。這些不同規范的一個主要特點是數據傳輸速率的不斷提高（當然還有其它性能的提高），目前的USB type-C規范的理論數據傳輸速率可達10Gbit/s。由于USB總線技術的推出和不斷的發展，已基本上取代了原來計算機所用的其他串口或并口。理論上USB接口可用于連接多達127個外設。其USB總線技術的有關特性詳見下表0，包括USB1.0到USB type-C的最大數據傳輸速率、最大輸出電流，及其它們的推出時間等。

表0：USB總線技術的有關特性

1、USB1.0/1.1接口連接器

USB1.0/1.1接口使用的是一個長方形4芯的物理連接器，它分為A系列和B系列兩種類型，如下圖1-1所示。A系列是為保持永久連接而設計的，計算機上常用的就是這種類型。USB接口的插腳的分配及接口電路的定義如下圖1-2所示，共有4個腳針。USB接口的符號常用下圖1-3來表示。

圖1-1：USB接口外形示意圖

圖1-2：USB接口的插腳的分配及接口電路的定義

圖1-3：USB接口的符號

2、USB2.0接口連接器

USB2.0接口連接器繼承了USB1.0/1.1接口連接器的形式，開始也分為A系列和B系列兩種類型（4個腳針），主要還是用于計算機與外設的連接。后來又推出了Mini-USB和Micro-USB兩種小尺寸接口連接器，Micro-USB的尺寸比Mini-USB更小。這種小尺寸接口連接器主要用于手機、數碼相機等。這種小尺寸接口連接器的腳針（Pin）變為5個，其腳針圖分別詳見下圖2-1和2-2（它們有A型和B型之分），其腳針的定義及色譜詳見下表2-1。圖2-3為它們的外形圖。

圖2-1：Mini-USB接口腳針圖

圖2-2：Micro-USB接口腳針圖

圖2-3：Mini-USB與Micro-USB接口外形圖

表2-1：Mini-USB與Micro-USB的腳針定義

注意在實際使用時，作為數據連接線，可以是一端為USB1.0/1.1接口連接器（即4個腳針），而另一端可以為Mini-USB或Micro-USB。

3、USB3.0/3.1接口連接器

USB3.0和USB3.1接口連接器的腳針及定義是相同的，它采用了9腳針設計，為了向下兼容USB2.0，其中四個針腳和USB 2.0的形狀、腳針定義均完全相同，另外5根是專門為USB 3.0的傳輸加速。USB3.0/3.1接口連接器（包括插頭與插座）外形結構較多，分為A型、B型、Powered型、Micro-A型和Micro-B型等等，它們的腳針定義詳見下表3。

表3：USB3.0/3.1接口連接器的腳針定義

4、USB type-C接口連接器

USB type-C總線規范是USB3.1規范的改進，也有稱其為USB 3.1 Gen 2。USB Type-C最明顯的特點就是支持正反面盲插。因此它所有的腳針增加為24個，分為上（A1~A12）、下（B12~B1）兩層排列，如下圖4-1所示。上下兩層的腳針的定義是相同的，只是排列的方向是相反的，所以支持了正反兩面盲插。由于該接口連接器制作的非常纖薄，成為計算機用或通信設備用USB接口的發展方向，其外形示意圖如下圖4-2所示。

圖4-1：USB type-C接口連接器腳針圖

圖4-2：USB type-C接口連接器外形圖

由圖4-1知，在每一層中，與USB3.0/3.1接口連接器的腳針相比，多了通道配置（Channel Configuration）信號腳針（CC1或CC2），用于功能協商。上述信號確定接口插入方向，并用于協商接口上的供電功能、替代模式和外設模式。另外，所多出的腳針（GND、VBUS和SBU）是為了支持供電轉換。USB Type-C接口默認的5V供電向后兼容之前的USB接口。有了這些腳針可使USB Type-C接口最高可支持20V的電壓以及5A的電流。

上述介紹了各規范USB接口的連接器的形式、腳針的電路定義，那么與其插頭相連接的是數據傳輸/供電的綜合電纜，簡稱數據傳輸線，綜合電纜的技術要求應與相應的接口相適應的。

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