USB,好像很好懂的東西,基本是個年輕人就知道,我都不用去深究他是不是學電子的。
不過自從出了3.0后,我就慢慢糊涂了,到底咋搞的,沒事,在這半懂不懂之間,咱們開始今天的話題。
我們還是從大家最熟悉的2.0開始說,目前看基本2.0還是占據了絕大部分的市場(主要是老產品用不壞,所以大部分人也不更新。。。。。。)
我們是做硬件的,所以軟件我也不去管它。硬件嗎,很簡單,一切從圖上來說話,
USB2.0原理圖
5根線,簡單明了,你也不用去管是USBA,MiniIUSB還是MicroUSB或者其他什么,總之信號線就2根,差分傳輸,接口用啥樣的你看著辦。
USB2.0接口類型
但是既然高速是趨勢,而USB應用又那么廣泛,那么2.0當然不可能永遠霸占天下,這個時候3.0就出來的。從2.0到3.0,從硬件上看是有明顯變化的。咱們還是從圖來看
USB3.0原理圖
信號線從2根變成了6根,最上面的DM/DP,當然是給2.0保留的,因為老規矩,要向下兼容啊。多出來的4根線,SSRXP/N,SSTXP/N,就是3.0獨有的傳輸線,為什么不是2根是4根,所以不得不說3.0確實有了明顯的進步,從半雙工變成了全雙工,很簡單,兩組差分一邊讀,一邊寫,互不相干(理論上如此,但是實際測試至少我沒有見過達到真正全雙工的,我都在想是不是基本也沒人這么用)。
從單組傳輸線看,從2.0的480Mbps提高到3.0的5Gbps,帶寬的確是質的飛躍,從信號角度講我們可以理解為整條通道(包括信號線,連接器,線纜,芯片)集體升級了,至于用什么接口,還是那句話,你愛用啥就用啥。
USB3.0接口類型
對于人們使用最多的電腦,如何來區分的你的USB接口快慢,很簡單,從顏色看,一目了然。
USB2.0與3.0區別
目前為止,大家理解的應該還算清晰明了,但是緊接著USB3.1來了,亂局也就開始了。似乎我們永遠都猜不透電子設備廠商的命名邏輯。Intel把USB3.1分成了GEN1和GEN2。
GEN1,我干脆點說,它就是USB3.0(下面我講的3.1都是指GEN2,GEN1就是3.0,這個不要搞混了)。那么3.1的提升在哪,這個又要扯到USB3.1GEN2,硬件接口定義本身是沒變的,但是廠商把單組帶寬從5Gbps變成了10Gbps,也就是差分線再次提速了。另外就是3.0的編碼方式是8b/10b,也就是每10位數據中只有8位是有效數據,剩下2位是編碼時額外加入的,作用是代替時鐘信號線來表示時鐘信號用于同步。而3.1的編碼方式換成了128b/132b,也就是132位數據中只有4位是無效的,這樣的編碼方式有助于提高效率,所以從有效速率講,從USB3.0到3.1的速率提升不僅僅是翻倍,其實還要更多。
從顏色上看,一些電腦接口是區分的出來3.1和3.0的,所以下次你再看到藍色接口的卻說是3.1的,那一定是扯淡的,因為那就是3.0的性能。
USB2.0與3.0與3.1區別
USB速率
在這里我們插講一下另外一個東西,Type-C。其實Type-C只是一種接口,和USB的版本沒有任何關系,就像現在大部分手機的Type-C還是2.0的一樣,但是因為3.1的微型接口方案一般都是Type-C,某些空間充足的地方也用Type-C來表現自己的先進性,也給廣大用戶一種3.1=Type-C的錯覺。之所以用Type-C,是因為它體積小,不挑方向,電氣性能好,恰巧信號管腳又多,所以越來越普及。
Type-C
Type-C
是不是也還算清楚,別急,接著才是最混亂的,USB3.2。
談到USB3.2我們就要把前面談及的接口全部拋棄掉,因為到了USB3.2,我們目前只留下了TYPE-C接口。為什么,因為要提速,但是很顯然,再簡單的增加單組差分線速率已經很難了,那怎么辦,不用急,速度不夠數量湊,我們來增加通道。上圖的TYPE-C不是有很多管腳嗎,我們就先把收發通道各增加一組,帶寬不就翻倍了,10Gbps變20Gbps,皆大歡喜。還不止,USB3.0和USB3.1我們也不要了,直接都叫USB3.2,當然考慮到兼容性,我們把USB 3.0至USB 3.2分別叫做USB 3.2 Gen 1、USB 3.2 Gen 2、USB 3.2 Gen 2x2。這下終于徹底統一了,我也終于從糊涂中慢慢有了清醒的跡象。
講完這些,其實還有USB4.0,我已經不想再啰嗦了,提速,提速,一切都是提速,不過目前USB 3.2 的配件基本我都很難見到,4.0還是以后再聊吧。
最后我莫名奇妙想起了我們給客戶做的USB夾具,好像做的基本都是3.0的,至于3.1,3.2甚至4.0,基本都沒聽過,也許是因為接口都已經被廠商搞得“亂七八糟”的,所以我們也只能跟著主流走了。或者說如果單從速率上來說,我們的USB3.0夾具其實可以算是3.1的。
迪賽康USB3.0 Fixture 阻抗+-1歐
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原文標題:SI-list【中國】一文帶你搞懂“亂七八糟”的USB
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