第89 章 USB（通用串行总线）

    usb（universal serial bus，通用串行总线）是一种常用的计算机接口标准，用于连接各种设备，如键盘、鼠标、打印机、扫描仪、闪存盘等。它最初由英特尔、微软、康柏、ibm等公司于1994年共同开发，旨在简化计算机与外部设备的连接和通信。usb接口具有以下特点：

    1 热插拔：用户可以在计算机工作时连接或断开usb设备，而不必关闭计算机。

    2 速度快：usb协议经过多次升级，现在普遍使用的usb 32 gen 1支持最高5gbps的传输速率，而usb 32 gen 2支持最高10gbps的传输速率。

    3 兼容性强：usb标准广泛应用于各种计算机和设备，具有很高的兼容性。

    4 独立供电：部分usb接口可以提供外部设备所需的电源，无需额外的电源适配器。

    usb设备有各种形状和尺寸，例如a型、b型、c型、micro-b型等。

    usb（通用串行总线）技术的优点和缺点如下：

    优点：

    1 兼容性强：usb标准广泛应用于各种计算机和设备，具有很高的兼容性。

    2 热插拔：用户可以在计算机工作时连接或断开usb设备，而不必关闭计算机。

    3 速度快：usb协议经过多次升级，现在普遍使用的usb 32 gen 1支持最高5gbps的传输速率，而usb 32 gen 2支持最高10gbps的传输速率。

    4 独立供电：部分usb接口可以提供外部设备所需的电源，无需额外的电源适配器。

    5 易于使用：usb设备的安装和设置通常非常简单，无需复杂的驱动程序。

    缺点：

    1 供电有限：尽管部分usb接口可以提供外部设备所需的电源，但总的供电能力有限，不适合连接高功率设备。

    2 传输速率限制：尽管usb 32 gen 2支持最高10gbps的传输速率，但仍然低于某些专业接口，如thunderbolt（40gbps）。

    3 兼容性问题：尽管usb标准具有很高的兼容性，但在某些情况下，设备间的兼容性问题仍然存在，可能导致性能下降或设备无法正常工作。

    4 传输距离限制：usb协议理论上的传输距离为5米，但实际上，过长的usb线缆可能会导致信号衰减和传输速率下降。

    使用usb设备的操作非常简单，以下是一般步骤：

    1 确保设备已连接到计算机的usb接口。有时可能需要在连接设备时更换电源适配器或关闭设备。

    2 通常情况下，计算机会自动检测到新设备。如果计算机没有自动检测到，请手动打开“设备管理器”（在windows系统中，可以通过“控制面板”＞“设备和打印机”进入；在macos系统中，可以通过“系统偏好设置”＞“设备”进入），查找并安装相应的驱动程序。

    3 驱动程序安装完成后，设备应能正常工作。如果设备仍无法正常工作，请检查设备是否需要特殊的软件或驱动程序，并尝试从制造商的官方网站下载安装。

    4 使用设备。不同设备的使用方法可能有所不同，因此请查阅设备随附的使用手册了解具体操作。

    5 断开设备时，只需直接将设备从usb接口拔出即可。在某些情况下，可能需要先在计算机中弹出设备（在windows系统中，右键点击设备然后选择“弹出”；在macos系统中，将设备拖放到废纸篓中）。

    请注意，不同设备和操作系统可能有不同的操作步骤。

    以下是一个使用python编写的简单的usb设备枚举程序示例。这个程序将遍历系统找到的所有usb设备，并打印出它们的设备名称、供应商id和产品id。

    ```python

    import usbcore

    def print_usb_devices():

    初始化usb上下文

    context = usbcoreinit()

    查找所有usb设备

    devices = contextlist_devices()

    遍历找到的设备

    for device in devices:

    打印设备名称

    print(&34;device name: &34;, deviceproduct)

    打印供应商id和产品id

    print(&34;vendor id: &34;, deviceidvendor)

    print(&34;product id: &34;, deviceidproduct)

    关闭usb上下文

    contextclose()

    if __name__ == &34;__main__&34;:

    print_usb_devices()

    ```

    要运行此示例，您需要先安装python的usb模块。您可以使用以下命令安装：

    ```

    pip install pyusb

    ```

    运行此脚本时，它将扫描您的系统找到的所有usb设备，并打印出它们的设备名称、供应商id和产品id。

    usb（通用串行总线）除了用于连接各种外部设备，如键盘、鼠标、打印机、扫描仪、闪存盘等，还有许多其他功能。以下是一些常见和不常见的usb功能：

    1 充电：许多usb接口（尤其是usb-c接口）可以提供电力，用于给智能手机、平板电脑和其他便携式设备充电。

    2 数据传输：除了基本的数据传输功能，usb还可以支持各种高速数据传输协议，如usb 32 gen 1（最高5gbps）和usb 32 gen 2（最高10gbps）。

    3 音频传输：某些usb接口支持音频传输，可以实现高质量的音频播放和录音。

    4 视频传输：通过usb-c至hdmi或多功能usb-c适配器，可以将计算机的音频和视频信号传输到外接显示器或电视。

    5 网络连接：使用usb至以太网或usb-c至以太网适配器，可以将计算机连接到网络。

    6 设备仿真：usb可以仿真成其他类型的接口，如键盘、鼠标、游戏控制器等，从而使得usb设备在这些场景下可以正常工作。

    7 安全存储：usb闪存盘通常用于存储和传输文件，而且它们中的许多都带有密码保护功能，以提高数据的安全性。

    8 固件更新：许多设备可以通过usb接口实现固件更新，从而改进设备的性能和功能。

    这些功能只是usb众多应用中的一部分，随着技术的发展，usb接口在未来可能会拥有更多创新性的用途。