一、概述
隨着電子產品尺寸的輕薄化,我們使用的數據接口也在朝着“輕薄化”的方向發展。很多老舊的接口,也因爲電子產品越來越薄無法使用而被淘汰。
現在我們看到的很多接口,基本都是有尺寸更小的版本,比如HDMI有mini-HDMI和micro-HDMI,USB(Universal Serial Bus)同樣也有mini-USB和micro-USB。這些尺寸更小的版本,剛好可以用於輕薄類的產品中。
本文主要對各種常用的數據接口進行介紹,包括兼容性很好、更爲普及的USB接口,顯示器常用的數據接口(如:DP接口,HDMI接口,DVI接口和VGA接口)。
二、各種類型的USB接口
1、USB Type-A
USB Type-A又可稱爲USB-A。現在很多PC,PC周邊外部設備,手機充電器等都採用了這種接口,目前常見的USB插頭都是Type-A類型的,是目前普及度最高的USB接口了。
目前常見的USB Type-A標準接口有以下三種,我們可以從外表鑑別出我們使用的接口是什麼類型的。
2、mini-USB
3、micro-USB
USB-A的體積相對較大,對一些便攜或者體積較小的設備並不友好。micro-USB因需求而誕生了。micro-USB多用在一些手機上,各種類型的USB小型設備上(如USB風扇)。由於micro-USB成本比較低,大量單價較低的USB設備依然選擇這種USB接口。
USB 2.0便攜版本
由於micro-USB和USB-A一樣在誕生時在設計上沒有考慮到高速數據傳輸的問題。在推出USB 3.0(現已更名爲USB 3.2 Gen 1)時原來的硬件設計並不能滿足這個條件。但是,USB-A內部空間充足,USB IF(USB開發者論壇)在推出了全新的USB-A設計時,在內部增加了一組共4根線路的SSTX/SSRX用於高速數據傳輸,並增加了一根GND作屏蔽使用,至此USB-A亦可以進行高速的數據傳輸了。反觀micro-USB的接口設計並不像USB-A那樣內部空間充足,無法在內部塞進更多的Pin。爲了讓小型USB設備支持USB 3.2的傳輸速度,需要更改micro-USB的設計結構,USB IF決定在原本micro-USB的造型一側增加結構設計,並在裏面增加了5根Pin(Pin的定義與USB 3.2 Type-A是一致的)。從而支持USB 3.2 Gen 2的傳輸速度。改進後的micro-USB變成了這樣。
現有的電子產品中,除了在移動硬盤盒上,三星note3之外,其他地方几乎看不到它的存在。市場的選擇證明,micro-USB 3.0的設計是失敗的。
4、USB Type-B
主要用於外部設備。許多打印機,顯示器、USB集線器(Hub)都在使用Type-B進行數據傳輸。
5、USB Type-C
USB Type-C又可稱爲USB-C,是目前USB接口中最新推出的物理接口,伴隨着USB3.1標準橫空出世。USB-C的設計考慮到未來衆多發展上的方向,各項性能都有提升。爲了讓所有設備進行大統一,USB-C的設計非常先進,是目前性能、功能最強的USB接口。
特性:
(1)支持正反對稱插拔,解決實際應用中的反插無法插入的問題,更人性化。
(2)接口纖薄,可支持更加輕薄的設備,可令便攜式設備的設計更薄更小。
(3)支持更大功率傳輸,最大可達100瓦,支持更多的大功率負載設備。
(4)高達40Gbps的傳輸速度(僅ThunderBolt3)。
(5)支持DP(DisplayPort接口),可爲顯示器提供高清視頻、音頻信號輸出。
(6)支持雙向功率傳輸,送電和受電均可。
(7)默認的5V供電向後兼容之前的USB接口。
(8)最高可支持20V的電壓以及5A的電流。
功能:
充電、顯示、數據傳輸等。
應用:
電腦、智能手機、平板等。
帶寬:
USB-C目前有支持USB 2.0標準和USB 3.0標準的兩種形式。
USB Type-C支持
(1)USB 2.0:LS / FS / HS,其中
LS:傳輸速率在10kbps~100kbps(最大1.5Mbps)的Low-speed接口。
FS:傳輸速率在500Kbps~10Mbps(最大12Mbps)的Full-speed接口。
HS:傳輸速率在25Mbps~400Mbps(最大480Mbps)的High-speed接口。
(2)USB3.1 Genl(SuperSpeed USB 5Gbps)和USB 3.1 Gen2(SuperSpeed USB10Gbps)數據傳輸速率。
6、總結
USB版本號 |
理論傳輸速度 |
支持的物理接口 |
|
USB 1.0 |
1.5Mbps |
0.1875MB/s |
USB-A / B / C / micro-USB |
USB1.1 |
12Mbps |
1.5MB/s |
USB-A / B / C / micro-USB |
USB 2.0 |
480Mbps |
60MB/s |
USB-A / B / C / micro-USB |
USB 3.2 Gen 1*1(USB 3.0 / USB 3.1 Gen1) |
5Gbps |
640MB/s |
USB-A / B / C / micro-USB |
USB 3.2 Gen 1*2 |
10Gbps |
1.25GB/s |
USB-C |
USB 3.2 Gen 2*1(USB 3.1 Gen2) |
10Gbps |
1.25GB/s |
USB-A / B / C / micro-USB |
USB 3.2 Gen 2*2 |
20Gbps |
2.5GB/s |
USB-C |
三、顯示器接口
1、概述
顯示器數據線性能:DP>HDMI>DVI>VGA。
其中VGA是模擬信號,目前已經被主流淘汰。
DVI、HDMI、DP都是數字信號,是目前的主流。
很多老式的顯示器都還是VGA接口,所以我們時常會使用一個HDMI或者其他接口轉VGA的轉接器。
2、DP接口(Display Port)
3、HDMI接口(High-Definition Multimedia Interface)
HDMI既能傳輸高清圖形畫面信號,也能夠傳輸音頻信號,一般來說家裏會接電視,而且抗干擾強。目前最高的HDMI2.1標準,支持8K 60Hz和4K 120Hz,分辨率最高可以達到10K。其還支持高動態範圍HDR,並且帶寬提高到了48Gbps。
4、DVI接口(Digital Visual Interface)
DVI是高清接口,但不帶音頻,也就是說,DVI視頻接線只傳輸畫面圖形信號,但不傳輸音頻信號。
5、VGA接口(Video Graphics Array)
參考文獻
[1] https://baike.baidu.com/item/USB%20Type-C/16565059?fromtitle=Type-C&fromid=16565336&fr=aladdin
[2] https://blog.csdn.net/m0_37526672/article/details/80348521
[3] https://zhuanlan.zhihu.com/p/28974787
[4] https://zhuanlan.zhihu.com/p/47887907
[5] https://blog.csdn.net/sandalphon4869/article/details/95655309
[6] https://baijiahao.baidu.com/s?id=1604839284121044030&wfr=spider&for=pc
[7] https://zhidao.baidu.com/question/7066380.html
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