接口|看完才懂USB 再也不会分不清类型了


USB从1994年的内部版本到现在的USB4经历了20多年 , 随着USB传输协议的不断升级 , 数据传输速度也是成倍的增加 。 大家可能对USB传输协议不太了解 , 所以我们先来说一下什么是USB传输协议 。

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上图就是我们常见的USB接口 , 里面有几根铜线用来传输数据 , 但铜线只是导电的线缆 , 并不能直接传输我们想要的数据 。 这时候就需要传输协议的帮助 。 这就跟我们交流是一样的 , 如果没有语言 , 仅靠一张嘴乱说一通 , 谁也听不懂你的意思 。

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在USB的数据传输协议中 , 芯片会根据传输的内容对USB接口里的电压进行控制 , 通过控制电压变化来达到传输数据的目的 , 比如:传输520这个数字 , 协议会将520转变成1000001000这样的二进制编码 , 然后芯片只需要通过控制电压高低 , 来表示0和1 , 就能传输数据了 。

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当然上面的例子只是我们最容易理解的方式 , 实际上USB使用的是NRZ-I(No Return Zero-Inverse)非归零反向编码方式 , 电压如果变化一次就表示一个“0” , 电压如果没有变化就表示“1” , 按照这样的规则我们就能把数据变成电信号 , 从而进行数据传输 , 这就是通信传输协议 。

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【接口|看完才懂USB 再也不会分不清类型了】我们通常所说的USB2.0、USB3.0、雷电3、USB4等就是数据传输协议 , 它就像沟通用的语言 , 是我们看不见摸不着的东西 。 而各式各样的USB接口则是我们制造出来的真实存在的东西 , 由多根导线组成 , 用来导电作为数据传输的载体 。 在USB1.0 — USB2.0 时代 , 接口形状有很多 。 USB2.0协议速度还是比较慢的 , 当时的USB接口都是4根线的 , 最外面的两根负责给鼠标、键盘、手机之类的东西供电 , 中间两根负责传输数据 。 其中我们最常见的是USB Type-A、Mini-B和Micro-B 。

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Type-A是比较常见的接口

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Mini-B出现的时候 , 手机还比较厚 , 它大多被用在早期的非智能手机和mp3上 。

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Micro-B又被称为Android口 , 它比Mini-B更小更薄 , 因此被广泛应用在前些年的安卓智能手机上 。

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随着人们对数据传输速度要求越来越高 , 对充电速度要求越来越快 。 传统的只有4根线的接口已经不能满足人们的需求 。 所以在2008年经过全新设计的USB Type-A、Type-B和Micro-B伴随着速度更快的USB3.0传输协议一起问世 , 这种新的接口在原来4根线的基础上新增了5根线 , 这样搭配USB3.0协议就能有更快的传输速度 , 为了与旧接口进行区分 , 新型接口把内部设计成了蓝色 。

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虽然新型接口传输速度更快 , 但是由于多出了5根线 , 所以新型的Micro-B比老接口多出了一节 , 变得更长 , 这在内部空间寸土寸金的移动设备上格外致命 。 因为它不仅更占用设备内部空间 , 而且更容易损坏 , 所以这么多年过去 , 这种接口依然没有被普及 。 它普遍用于对空间要求没那么高的USB3.0的移动硬盘上 , 而当时大部分的安卓手机依然采用之前4根线的老式Micro-B接口 , 同期特立独行的苹果则给iPhone搭载了新型的Lighting接口 , Lighting接口有8根线 , 数据传输更快 , 还支持正反插 , 关键是体型还非常小 , 比同时期安卓手机上的Micro-B接口要强很多 。 安卓手机急需一种更强大更优秀的接口来挽回颜面 。 终于 , USB Type-C接口于2014年问世 。


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