（三） USB接口的连接 1．USB技术 　　随着计算机应用的扩展，PC机的外设越来越多，在这种情况下，PC机有限的I/O插槽根本无法满足日益增加的外设需要。同时外设的日益丰富也给用户造成了连接上的困难。连接的设备不同，接口方式也不同，需要的跳线、设置也不同，把所有这些问题都交给用户自己去琢磨、去解决，实在是勉为其难。USB接口的诞生就解决了这些问题。采用USB接口的设备无一例外地支持热拔插，使微软的“即插即用”构想真正得以实现。用户在开机状态时即可将设备连接到电脑主机上，免除了重新启动过程。 　　USB(UniversalSerialBus，通用串行总线接口)是近些年才逐渐流行起来的一种新型数据传输接口，它把即插即用的功能从计算机内部移到了计算机外部，把大小不一、形状各异的各种接口作了统一的规定，能够用一种尺寸去适应所有的连接设备，从外型上看，USB电缆有4条线，即两条信号线和两条电源线，可以提供5V的电压。 　　USB技术是在1994年由Intel、Compaq、DiSital、IBM、Microsoft、NEC、Northern Teleco等世界上著名的七家大公司提出的。1996年USB端口就已经出现于计算机的后端，但是，因为市场上的USB设备极少，并且缺乏支持USB技术的操作系统和相应的支持软件，用户无法利用这一技术。Windows98的推出，彻底改变了这一状况，因为这一操作系统提供了对USB的全面支持。目前USB已成为Windows98\2000\XP的一个关键部件。 　　USB需要主机硬件、操作系统和外设三个方面的支持才能工作。目前主板一般都采用支持USB功能的控制芯片组，而且也安装了USB接口插槽。USB使用一个4针插头作为标准插头。通过这个标准插头，采用菊花链形式可以把所有的外设连接起来，并且不会损失带宽。USB标准中将USB分为五个部分：控制器、控制器驱动程序、USB芯片驱动程序、USB设备以及针对不同USB设备的客户驱动程序。就硬件来说，USB系统由USB主机(Host)、集线器(Hub)、连接电缆、USB外设组成。 　　目前，市场上支持USB接口标准的设备越来越多，如数码相机、扫描仪、游戏杆、键盘、音箱、Modem、电话、打印机等。但是大多数PC主板只有两个接口，当需要连接更多的设备时，就需要USB集线器。集线器(Hub)是为多个USB外设提供的扩展接口设备。每一集线器支持向下七级外设或集线器的连接，也就是采用树状分层的管理结构，以主从的方式实施外设的管理。集线器可以集成在键盘、显示器内部，内置USB集线器的键盘可以直接连到PC机上，同时键盘内的集线器还可以用来连接其他的外设，如鼠标和手写输入板等等。通过USB集线器，USB端口非常容易扩展，真正实现了多个外设共用一个接口。在USB系统中，集线器起到了控制中心的作用，集线器负责把外设的增减通知主机，如果一旦有新设备连接到集线器上，主机通过操作系统的即插即用的特性，自动去搜索识别并配置所连接的外设，操作系统将自动分配新增外设所需要的资源，包括软件的驱动及所需的带宽；如果去掉了一个外设，系统将自动收回它所占用的资源。把USB设备连到正在运行的计算机，装完驱动程序，马上就可以使用。 　　USB可在以下几个方面简化用户对PC外设的使用： 　　1)简单的插入安装。USB设备不仅具有即插即用的功能，并且可以在不重新启动计算机的情况下安装或卸载，系统可以自动检测外设的变化和外部设备对系统资源的需求，并自动为设备分配这些资源。与前几代的外设不同，用户在使用USB外设时，不再需要添加卡，这将可免除用户打开机器、安装插卡并配置系统的过程，即所有 USB外设都可简单地插入计算机中。由于它制定了统一的接口，提高了设备之间的兼容性，从而大大提高了PC机的灵活性。 　　2)更高的带宽。USB端口的传输速率高达12Mbps，与一个标准的串行端口相比，大约快出100倍，与一个标准的并行端口相比，也快出近10倍。这意味着用户将会拥有足够的带宽供新的数字外设使用，例如音频系统、数码相机等。 　　3)对多设备的支持。在USB规范中，外设通用集线器呈树状接至一个端口上，每一个集线器都可以向下支持7级连接，一台微机最多可连接127台不同种类的设备。一旦有设备增减，集线器便将外设增减情况通知主机，系统将自动搜索并检测所连接的外设情况，如果有新的外设连入则自动对新设备进行资源配置，一旦设备断开，系统将自动收回其所占用的资源。 　　4)内置的电源供给。USB的另一优点是可识别一个设备所需的电力，并自动把这一电力提供给这一设备，从而消除某些外设对体积较大的电源适配器的需求。USB线缆中包含有两根电源线及两根数据线。部分设备，像读卡器、摄像头、游戏手柄等耗电比较少的设备可以通过 USB口直接取电。可通过USB口取电的设备又分低电量模式和高电量模式，前者最大可提供100mA的电流，而后者则是500mA。比如紫光1248UN即是一款利用USB供电的扫描仪，无须外接电源，使用方便，为笔记本用户提供了最佳的选择。 　　5)更小的系统空间。由于USB端口与其他端口技术共享PC和笔记本的后面板，因此可减少外设对PC插槽的需求，并可一次性替换掉标准的串、并行端口与PS2端口，从而可较大程度地减少计算机的系统空间。 　　随着大量支持USB的个人电脑的普及，USB已经成为PC机的标准接口。现在几乎所有主板上都内置了两个或四个USB接口，用户不需要另外购买适配器，无形中减少了一笔开支，这也是USB能够流行起来的一个重要原因。 2．USB2．0标准 　　由于USBl．1所规定的最大传输速率只有12Mbps，还是不能满足高速发展的信息传输的要求，所以Compaq、HewlettPackard、Intel、Lucent、Microsoft、NEC和Philips这7家厂商又联合制定了USB2．0接口标准。USB2．0将设备之间的数据传输速度增加到了 480Mbps，比USBl．1标准快40倍左右。速度的提高可以使用户得到更高效的外部设备，而且具有多种速度的周边设备都可以被连接到USB2．0的线路上。 　　USB2．0中的“增强主机控制器接口”(EHCl)定义了一个与USBl．1相兼容的架构，它可以用USB2．0的驱动程序驱动USBl．1设备，所有支持USBl．1的设备都可以直接在 USB2．0的接口上使用而不必担心兼容性问题，而且像USB线、插头等附件也都可以直接使用。但是反过来，USB2．0的设备则不可能在USB1.1上正常工作，除非厂商在设计之初就将其设计为兼容USBl．1和2.0的。USB2．0设备在小缓存的情况下依然能够高速率地传送数据。不过，如果外设并不支持如此高速度的话，系统将还原到12Mbps上来。 　　目前，支持USB2．0的扫描仪已经非常普遍，它在扫描仪与个人电脑或其他设备之间架设了高达480Mbps的信息高速通道，比目前使用的USBl．1速度提高了40倍，从而为数码影像技术的应用升级提供了新的帮助。 3． USB接口扫描仪的安装 　　安装USB接口扫描仪的一般方法是： 　　1)将扫描仪信号电缆线一端连接到计算机背面的USB接口。将USB线的一端与电脑连接妥当，再把扫描仪的电源线接好就可以了。如果这时接通电源，扫描仪会先进行自身的自动测试。测试成功后，它上面的LCD指示灯将保持绿色状态，表示扫描仪已经准备好。由于USB接口都有防反插设计，所以不用担心连线会接反。 　　2)将扫描仪信号电缆线另一端连接到扫描仪背面的USB接口。 　　3)打开扫描仪锁(部分扫描仪没有锁)。安装扫描仪之前，首先要做的就是打开它的保护开关。开关的位置一般在扫描仪底部或顶部靠前的一个角落，它的作用是用来保护扫描仪的光学组件在搬运过程中免受震动移位而造成的损害。准备使用扫描仪的时候，务必先要将此开关推到开锁的位置，若要运输时则要将此开关锁住。 　　4)将稳压电源连接到扫描仪上，并使稳压电源插到合适的电源输出插座(有些扫描仪不需要稳压电源，则没有电源线)。 　　5)安装扫描仪驱动程序和软件。由于USB具有即插即用的特性，当连接扫描仪并打开电源后，只要再次启动计算机，那么它就可以自动检测到该扫描仪。如果在重启之前没有安装USB驱动程序，那么计算机会在此提示您安装相应的驱动程序和扫描软件，然后就可以使用了。 　　在连接时值得注意的是，由于USB接口是近几年才出现的，因此在老式的计算机上很难找到USB接口，这时该如何连接USB接口扫描仪呢?在这里我们可以使用USB接口卡来实现添加USB接口的目的。具体做法是将计算机机箱打开，然后将USB接口卡插入到计算机的相应扩展槽中， 　　USB接口扫描仪在安装后可能会遇到的一个问题就是计算机找不到扫描仪。如果是硬件问题，可检查电源线是否正确地接在扫描仪上，电源变压器是否妥善连接在电源插座上，同时电源插座的开关已打开。如果还不行就检查一下扫描仪的USB连接线是否正确地与计算机相连接了。如果在硬件上没有发现问题，可以检查一下软件方面的问题。方法是： 　　1)打开Windows系统的“控制面板”窗口，双击“系统”图标，然后打开“设备管理器”选项卡。(未完待续)