基于Linux的USB 主/从设备之间通讯的三种方式 - 路之遥_其漫漫 - 博客园
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随着简单易用的USB接口日益流行，在嵌入式系统中添加对USB接口的支持已成为大势所趋。本文通过介绍Linux中支持USB的各种模块和库，分析了在Linux上利用USB实现高速串口和以太网连接等通信方式的具体方法。
通用串行总线(USB,Universal Serial Bus)是一种非常实用的通信接口，其应用日益广泛。有三种方法可以使运行Linux操作系统的嵌入式系统支持USB接口，本文将对这三种方法逐一进行介绍。
基于Linux的USB设备与USB主机一般有以下三种通信方式：1．一些功能最完备结构也最复杂的设备采用用户定制内核模块来实现在标准USB总线上运行复杂的高级协议，而由USB主机上相应的用户驱动程序和应用来完成连接。2．另一些基于Linux的USB设备则利用USB总线来实现与主机上所运行的某个应用的简单的点对点串行连接。主机上的应用虽然利用了主操作系统所提供的USB编程接口，但表面看来却似乎是在通过一个典型的串口进行通信。3．最后，还有些设备以主计算机作为网关，将USB设备连接到办公局域网或互联网上，从而使USB设备看起仿佛构成了一个以太网。这种方法专业性较强，但通常可行，是主机驱动程序使该方法成为可能。
在这三种方法中，您可以根据预留给开发的时间长短和期望USB接口在嵌入式应用中所扮演的角色来决定选用那一种方法比较恰当。为了帮助您做出正确的选择，下一节将向您介绍这三种方法分别应用于基于Linux的USB设备时的情况，但首先让我们对USB接口做一个大致介绍。
USB是一种方便快捷的接口，可用于为计算机工作站连接一些小配件。根据USB规范的定义，鼠标、键盘、音频播放和录音设备、照相机、大容量存储设备以及许多其他设备均可以通过USB接口，以高达480Mbps的速度连接到一台主计算机。协议定制者对USB上运行的这种复杂的主从式协议做出了仔细的说明，这就帮助保证了所有这些设备之间具备互操作性和兼容性。例如，该协议规定，USB设备只有在被询问时才可以回答，并且USB主机会根据所连接的USB设备类型的不同，采用某些特定的格式，在某些特定的时间段从不同的设备获取数据。
USB设备和主机之间通常通过专用的总线控制芯片建立连接。在USB主机上，名为UHCI或OHCI等的控制芯片通过插卡形式加入主机或直接集成到工作站的主板上。在主机一端的总线控制驱动程序管理着主机控制芯片，它同时还跟踪监视着主机目前连接的是哪些USB设备，从而决定应如何与它们通信。
可用于连接照相机和鼠标之类USB设备的总线控制器有很多种。其中的一种就在一块芯片上同时集成了USB接口以及另一端的串口、I2C接口或并口。USB控制器(包括主机上的和USB设备上的控制器)也可能集成到英特尔StrongARM或 Hitachi H8之类的微控制器中去。这些芯片及其外围部件有点类似以太网和CAN控制器，不同的是他们用于连接USB设备，并运行USB协议。
很多人都知道Linux操作系统中包含了USB主机控制器的驱动程序，因而USB键盘、数码相机以及其他一些USB设备都可以在一个运行Linux操作系统的桌面工作站上使用。但很少有人知道Linux中还包含了一组USB设备控制器的驱动程序，尤其是集成到StrongARM SA1110处理器中的控制器。有了这些控制器驱动程序，基于Linux的嵌入式系统就能利用USB接口来与主计算机(运行Linux或其他操作系统)通信。
大多数USB通信的实现过程都是双端的。主机利用一个内核模块或驱动程序来与USB设备通信，而USB设备则通过其自身的驱动程序来与主机通信。根据主机和USB设备所采用的通信风格的不同，驱动程序可以很简单明白，也可以很复杂，很具挑战性。本文主要关注USB设备端的通信过程，但也在适当的地方包含了关于主机端通信过程实现的信息。
以下讨论的技术应当引起读者的注意。本文的目的是介绍如何在数码相机和PDA等基于Linux的USB设备上使用Linux。此处所指的USB设备是严格意义上的USB设备，即带正方形连接器的完整的设备，而不是哪些连接器形状为扁平矩形的设备。此外，USB连接的另一端(通常是一台PC工作站)，应该是一台USB主机。
关于USB信息包的格式和通信参数的详细信息，见本文的参考文献。
通过编写内核模块添加USB接口
1. USB设备端通信过程
向一个基于Linux的设备中添加USB接口的第一种方法是编写一个用户定制的Linux内核模块，这也是可实现最完备功能的一种做法。采用这种方法时通常需要针对主机的操作系统(Windows, Linux等)开发相应的驱动程序。
一旦在设备中实现了用户定制的内核模块，就可以使该设备完成相当复杂的功能，例如仿真一个文件系统，从而允许嵌入式应用将其USB主机当作一个远程存储设备。除此以外，采用这种方法之后，设备还可以具备存储转发(store-and-forward)的功能，因而能够在与USB主机的连接建立之前对来自嵌入式应用的数据流进行缓冲。
在基于StrongARM的Linux设备中，内核代码用于管理芯片所携带的USB设备控制器外设，通过调用函数sa1100_usb_open()来初始化。在初始化之后，内核模块还会调用函数sa1100_usb_get_descriptor_ptr() 和sa1100_usb_set_string_descriptor()来设置在设备查询期间传送给USB主机的描述符，其中包含设备的数字厂商号和产品标识符，以及可以让主机用来识别设备的字符串，甚至还有一个序列号域，以便主机可以唯一地识别一个连接在USB接口上的设备，或者在同种型号的多个设备中进行区分。
设备查询过程是由USB设备控制器驱动的，并且一旦和USB主机连上之后会自动执行，所以内核模块必须在USB通信开始之前设置好每个设备的描述符。当准备工作就绪之后，USB设备模块就会调用函数sa1100_usb_start()来通知内核接收主机发来的USB连接请求。如果设备模块在连上USB 主机之前调用了函数sa1100_set_configured_callback()，那么接着内核模块就会在查询过程结束时调用回调函数。回调函数很适合用来在设备上发出警告或给出一些形象的暗示，说明连接已经建立。
如果不再需要进行USB通信，那么设备的内核模块就会先调用函数sa1100_usb_stop()，然后调用sa1100_usb_close()，来关闭SA1100上的USB控制器。
StrongARM的 USB控制器支持bulk-in和bulk-out两种数据传送方式。当接收来自USB主机的数据包时，内核模块会调用sa1100_usb_recv()，将一个数据缓冲区的地址和一个回调函数送给它。然后内核中的USB设备控制代码会从主机取回一个bulk-out数据包，将其内容存入制定的缓冲区，接着调用回调函数。
下一步，回调函数从接收缓冲区中提取出数据，将其存放到其他地方，或者将缓冲区空间添加到一个队列中，然后分配一个新的缓冲区来接收下一个数据包。然后，如果还有数据需要接收，那么回调函数会重新调用sa1100_usb_recv()，准备接收另一个数据包。
向USB 主机发送数据的过程与此类似。内核模块收集了一帧数据之后，将数据的存放地址、数据长度和回调函数的地址送给sa1100_usb_send()函数。接着，在数据传送结束之后，内核模块会调用回调函数。
在www.embedded.com/code.htm(arch/arm/mach-sa1100/usb-char.c)可以找到一个叫做usb-char的模块，这是一个很好的设备端SA1110&Linux&USB模块的例子。该模块将USB设备与USB 主机之间的连接变成一种高速串行链接。此外， usb-eth( arch/arm/mach-sa1100/usb-eth.c)模块也是个不错的例子，该模块将USB变成了一种虚拟的以太型网络。后面会深入探讨这两种模块。
2. USB主机端通信过程
有些很好的主机端USB驱动程序的例子是随主流Linux操作系统的发布而提供的，位于The Linux Kernel Archives (kernel.org)发布的原始内核源代码中。其中，Handspring Visor 模块(drivers/usb/serial/visor.c)是一个编写得更清晰，也更易理解的模块，它同时也是USB 主机端模块(drivers/usb/usb-skeleton.c)的模板。
利用USB实现高速串行通信
1. USB设备端通信过程
为了达到最实用的效果，我们可以将USB总线简单地看作一个高速串口，然后，在一些嵌入式设备和应用中，我们就可以用USB接口来模拟串口。StrongARM处理器的Linux内核就提供了一个名为usb-char的USB设备驱动程序，它所完成的恰好就是用USB模拟串口的功能。
当需要与USB 主机通信时，Linux操作系统中的USB设备应用只是简单地打开一个与其usb-char设备节点的连接(连接类型为字符型，major number 为10, minor 为240)，然后就开始读写数据。在与USB 主机的连接建立之前，read()和write()操作均返回一个错误信息。一旦连接建立好，并且设备查询完成之后，USB接口就开始象一个点对点的串口一样与主机进行通信。
这种进行USB数据传送的方法非常简单有效，因而usb-char设备模块发布之后一直很受欢迎。而且，该模块还为通过其他方法进行USB通信提供了一个参考。
在usb-char中，真正的操作开始于usbc_open()函数，列表1给出了函数的一部分代码。笔者由于临时的兴趣，对该代码做了一点修改，取消了错误和超时句柄。在此向代码的原作者Brad Parker、Nicolas Pitre 和Ward Willats致歉。
twiddle_descriptors()函数用于设置设备的USB描述符。在描述符设置好之后，我们就可以开始进行设备查询，并从USB 主机接收一帧数据。kick_start_rx()函数段的代码主要用于调用sa1100_usb_recv()，建立回调。
在USB主机发送一个数据包时，设备的内核模块会通过回调方式调用rx_done_callback_packet_buffer()函数，将数据包的内容送入一个FIFO队列，以便能通过read()函数将该数据包返回给usb-char设备节点。
2. USB主机端通信过程
对于运行Linux操作系统的USB 主机，与usb-char相应的USB 主机模块叫做usbserial。大多数Linux版本中都包含了该模块，但它并不总能自动加载。通常应在主机与USB设备之间的连接建立之前利用modprobe 或insmod加载该模块。
USB设备查询完成之后，主机上的一项应用就会利用某个usbserial设备节点(字符型, major 为188, minor 大于等于0)与其通信。这些节点通常叫做/dev/ttyUSBn。Usbserial模块会报告它将哪一个节点分配给了哪一台USB设备，并将这一信息按如下方式记载在内核消息记录中：
===================================
usbserial.c：检测到一般转换器
usbserial.c：将一般转换器加入ttyUSB0
==================================
这种连接一旦建立，USB 主机上的应用就可以通过向特定的节点读或写的方式与某USB设备通信。
此时，笔者并未考虑在运行Win32或其他类型操作系统的主机上已有类似usbserial的模块。但用于这些主机上的任何USB驱动程序，只要能够进行bulk-in 和 bulk-out数据传输，就很可能是一个近乎完整的驱动程序，只需进行一定的产品调整，并添加与产品绑定的厂商ID。
Linux主机上还有另一种类似usbserial模块的库，叫做libusb (参见libusb.sourceforge.net)。该库通过低级的内核系统调用而不是通过usbserial模块来完成USB数据传输，因而在Linux kernel版本上更容易设置和使用。同时，该库还能提供大量实用的调试功能，十分利于对USB链接上运行的复杂的通信协议进行调试。
为了通过libusb与一个采用了usb-char模块的USB设备进行通信，Linux主机应用首先通过库中的usb_open()函数与设备建立连接，然后利用函数usb_bulk_read()和usb_bulk_write()与设备交换数据。Libusb中含有几个程序范例。
利用USB实现以太网连接
1. USB 设备端通信过程
如果利用USB连接来实现高速串口并非您所希望，那么您还可以将所有USB连接用作一个以太网。不论在主机端还是在设备端，Linux均有模块能实现这一功能。iPAQ(掌上电脑)的Linux内核就独一无二地采用了这种通信策略，因为iPAQ硬件中既没有可访问的串口也没有专门的网络接口。
StrongARM Linux内核中，有一个叫做usb-eth的模块(arch/arm/mach-sa1100/usb-eth.c)，它利用USB作为物理媒介，模拟出一个虚构的以太网设备。一旦这种网络接口创建起来之后，就可以为它分配IP地址，并且外部环境均将其作为一个普通的以太网硬件对待。一旦USB 主机连接建立起来，usb-eth模块就允许USB设备“浏览”因特网，拼其他的IP地址，甚至通过DHCP、HTTP、NFS或者远程网“交谈”，以及收发电子邮件。简而言之，任何能够在真正的以太网接口上运行的应用都可以原封不动地在usb-eth 上运行，因为这些应用无法识别它们所使用的其实并非真正的以太网硬件。
2. USB 主机端通信过程
相应的，在运行Linux操作系统的主机一端，可用来在USB上实现以太网连接的内核模块叫做usbnet。安装了该模块之后，一旦主机与USB设备的连接建立起来，它就会创建一个虚拟的以太网接口，在主机一端的内核模块以及用户应用看来，这个虚拟的接口与真正的以太网接口别无二致。主机端的应用可以通过拼一个USB设备的IP地址来检查该设备是否已经连上，如果拼操作成功，那么就表示设备已经连接成功。
最近出现了一种针对Win32主机的usbnet风格的驱动，叫做Bahia网络驱动，关于该驱动的详细信息请访问www.bahia21.com/download.htm。
USB通信的调试
遗憾的是，在USB 主机与Linux USB设备之间进行通信时，能够帮助我们跟踪通信过程中出现的问题的工具实在不多。除了libusb所提供的调试功能以外(该功能十分强大，但对于内核的系统调用接口则无能为力)，在一次失败的设备查询或数据传输的尝试过程中发生了什么问题？只有内核源代码和记录能够提供一些线索。笔者尝试在开发过程中向USB 主机和设备代码中大量添加printk()函数调用，但这种方法会引入额外开销，从而改变USB代码自身的性能，这在有些情况下反而是事与愿违。
对那些希望对 USB设备接口进行逆向工程处理，或者希望查找其产品缺陷的Linux开发者而言，一个叫做USB Snoopy (home.jps.net/~koma)的程序是个不错的选择。只是USB Snoopy仅能在Win32主机上运行。关于USB Snoopy的详细信息或关于常规的USB调试，请参看本文末给出的参考文献中Jan Axelson撰写的 “USB Debug Tips”。
Linux已成为通用型操作系统
如今Linux已不再是USB 主机专用的操作系统了，USB设备也可以方便地选择它。而且Linux下的USB通信太灵活易用了，因而笔者采用其他易用型串口(RS-232)的日子很可能就此结束，对我而言，这是件好事。
作者：Bill Gatliff
一位嵌入式领域的顾问，同时也是一位免费软件热爱者，热衷于撰写关于免费软件的文章并在其项目中使用免费软件
参考文献：
1. Ganssle, Jack. "An Introduction to USB Development," Embedded Systems Programming, March 2000, p.79.
2. Axelson, Jan. "HIDs Up," Embedded Systems Programming, October 2000, p.61.　　计算机与外部设备(简称外设)的连接需要通过某种接口来完成，大家所熟悉的接口有串行通讯(简称串口)口如COM1/COM2等，并行接口(简称并口，也可称打印接口)如LPT1，串行总线接口如PS2等，但这些接口的速度都较慢，新型的USB（Universal Serial Bus）通用串行总线接口，是一种高速接口，目前速度可达1M/s，以后将大10M/s。接口名称速度(大约)特　　点COM16k/s通讯所需的电缆较少(最少为3根)，通讯距离较远(&20m)，一次传送一个位Bit(8Bit=1Byte字节)， 速度较慢。PS26k/s同上LPT160k/s通讯所需的电缆较多(最少为15根)，通讯距离较短(&5m)，一次传送一个字节, 速度较快。USB1M/s(以后10M/s)通讯所需的电缆较少(4根)，一根线，一根地线，两根线传输数据，传送速度较很快，通讯距离较短(&5m)。端口是一个大约 7mm*1mm 的插孔，设备端的接口为正方形(其中两个角带倒角，以免插错)二、传统接口的缺点1.接口类型不一致　　如COM口和并口因接口不同不能通用；2. 速度慢　　传统接口的速度均不能满足高速度的需求；3.接口数量有限　　一般是两串一并；如果同时要用两台打印机，是不可能的。三、USB接口优点1.接口类型一致　　现在全部统一到USB接口上；USB技术是当今PC 98规范中的关键之一。2.速度快　　目前速度达1M/s，将来可达10M/s；可以满足多媒体的需求，如数字视频摄像头等设备。3. 接口数量无限　　　　一般主板上有两个USB；只有两个USB，为什么说是无限的呢？因为USB接口是可以串接(级联)使用的，即每个USB设备用一个USB 插头连接到一个外设的USB插座上， 而其本身又提供一个USB插座供下一个USB外设连接用。即一个设备上如果有USB接口，那其它USB设备接到此口上和接到主机的USB接口上是一样的。USB可连接127个周边设备，所以说是“无限的”。4. 提供外设电源 　　　对于一些耗电较小的外设，可以直接从USB接口上取得电源，则外设不需要另外供电，简化外设，使用方便；如果什么外设都需要单独的供电设备，使用多麻烦。5. 具有即插即用的功能6. 具有功能 USB外设可以带电插拔功能。7. 接口可以在机箱前面，接插外设方便　　尽管普通兼容机的两个USB接口在机箱后面，但可以通过带USB接口的外设而变成前面，如显示器、键盘和USB Hub等。四、USB的结构及传输方式1.USB的结构　USB规范将USB分为5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设备的驱动程序。1) 控制器。　　主要负责执行由控制器驱动程序发出的命令。2) 控制器驱动程序。　　在控制器与USB设备之间建立通信信道。3) USB芯片驱动程序。　　提供对USB的支持。4) USB设备。　　包括与PC相连的USB外围设备，分为两类：一类设备本身可再接其他USB外围设备， 另一类设备本身不可再连接其他外围设备；前者称为集线器，后者称为设备。 或者说，集线器带有连接其他外围设备的USB端口，而设备则是连接在计算机上用来完成特定功能并符合USB规范的设备单元，如、键盘等。5) 设备驱动程序。　　就是用来驱动USB设备的程序，通常由操作系统或USB设备制造商提供，如平常所说Modem驱动程序、打印机驱动程序等。2.USB的传输方式　　针对设备对系统资源需求的不同，在USB规范中规定了4种不同的数据传输方式：1) 等时传输方式。　　该方式用来连接需要连续传输，且对数据的正确性要求不高而对时间极为敏感的外部设备，如、音箱以及电话等。等时传输方式以固定的传输速率，连续不断地在主机与USB设备之间传输数据，在传送数据发生错误时，USB 并不处理这些错误，而是继续传送新的数据。2) 中断传输方式。　　该方式传送的数据量很小，但这些数据需要及时处理，以达到实时效果，此方式主要用在键盘、鼠标以及游戏手柄等外部设备上。3) 控制传输方式。　　该方式用来处理主机的USB设备的数据传输。包括设备控制指令、 设备状态查询及确认命令。当USB设备收到这些数据和命令后，将依据先进先出的原则按队列方式处理到达的数据。4) 批传输方式。　　该方式用来传输要求正确无误的数据。通常打印机、扫描仪和数码相机以这种方式与主机连接。　　在这4种数据传输方式中，除等时传输方式外，其他3种方式在数据传输发生错误时，都会试图重新发送数据以保证其准确性。五、USB外设1. USB 鼠标.2. USB Modem. 网卡3. USB键盘4. USB音箱5. 随身听6. USB游戏杆7. USBZip软驱8. USB光驱9. USB磁光盘驱动器(MO)10. USB显示器11. USB扫描仪12. USB打印机13. USB数码相机14. USB数码摄像头15. USB接口的外置硬盘16. ISDN电话&&六、结束语　　USB接口的出现，解决多种接口规格并存的现象，统一外设连接的规格，同时USB还具备了即插即用(Plug&Play)与热插拔(Hot Plug)的功能，可以大幅增加周边设备串接，增加使用数量。　　Windows 98操作系统中集成了对包括键盘，鼠标，外接硬盘等在内的多种外设的USB驱动程序。随着计算机功能的不断完善和外设价格不断下降，可使用的外设越来越多，USB口可连接多个设备的优势也开始显示出其优越性。在不久的将来，您也会使用USB设备。USB接口的缺点是USB外设的价格相对要贵一些。不过会慢慢便宜下来，如并口ZIP软驱为1400元，后来USB ZIP软驱为1400元，现在USB ZIP软驱为1000元左右。您最有可能使用USB外设依次为USB打印机、USB ZIP软驱、USB Modem、USB鼠标键盘、USB光驱等。　　目前USB技术的发展， 已经允许用户在不使用网卡、HUB的情况下，直接通过USB 连接器将两部电脑连接起来，实现数据传送。&
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公牛迷你USB插座预约享特惠：有了它要啥自行车！
作者：方鹏鹏
编辑：李飞凤
记者获悉，公牛旗下又一款新品&&迷你USB插座于4月11日登陆京东商城开启预约销售模式，在预售期间，公牛还推出了0元预售（最终可享移动端65元、PC端79元特惠），附赠苹果数据线（价值20元，仅限前2000名）、晒单赢取京东E卡（前200名）等一系列优惠活动。这款迷你USB 插座将于本月18日正式发售，多重好礼还将精彩不停。
据悉，这次的迷你USB 插座功能依旧强大。其将拥有三个插孔和三个USB 接口外加一个电子开关，可以同时连接多个家用电器和电子设备使用；同时嵌入了先进的智能芯片，不仅可以识别多种电子设备，兼容苹果、安卓在内的多种系统，还能够实现自动分流，同时满足多个电子设备快速充电的需求。
据悉，在安全方面，公牛仍然继承了一贯的高标准。拥有防过流、防过压、防过载、防短路、防接触不良，五重安全防护，确保充电设备安全；同时还采用了耐高温阻燃材料，设置防触电保护门，防火绝缘，保证使用者的人身安全。
在外形上，这款公牛迷你USB插座，仍然为简约白色，正方形，大小约有普通魔方大小。设计大体上仍旧沿袭了公牛插座一贯的一体成型机身设计，上下部经过磨砂处理，侧面经过表面抛光处理&&整个机身看起来，小巧便携，兼具时尚气质。
整体来说这款迷你USB插座无论是家居、办公还是带出去旅行，都很适合，有兴趣的记得到时候点击下面的链接预定（http://sale.jd.com/act/zLcVWnqrRAB5wKh.html?t=4）
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史上最全电子产品接口知识大全（含实物图，必收藏）
电子设备产品传输界面多种多样，各种接口也是层出不穷，现在，我们就将这些接口的名称、实物图与作用做一个全面解析，希望能帮到大家。
1、IDE接口（一种硬盘接口）
IDE的英文全称为“Integrated Drive Electronics”，即“电子集成驱动器”，它的本意是指把“硬盘控制器”与“盘体”集成在一起的硬盘驱动器。多用于家用产品中，也部分应用于服务器。
IDE接口优点：价格低廉、兼容性强、性价比高
IDE接口缺点：数据传输速度慢、线缆长度过短、连接设备少、不支持热插拔
发展历程：
早期的IDE接口有两种传输模式，一个是PIO（Programming I/O）模式，另一个是DMA（Direct Memory Access）。虽然DMA模式系统资源占用少，但需要额外的驱动程序或设置，因此被接受的程度比较低。后来在对速度要求愈来愈高的情况下，DMA模式由于执行效率较好，操作系统开始直接支持，而且厂商更推出了愈来愈快的DMA模式传输速度标准。
而从英特尔的430TX芯片组开始，就提供了对Ultra DMA 33的支持，提供了最大33MB/sec的的数据传输率，以后又很快发展到了ATA 66，ATA 100以及迈拓提出的ATA 133标准，分别提供66MB/sec，100MB/sec，迈拓自己才采用ATA 133标准，而日立（IBM），希捷和西部数据则都采用ATA 100标准，芯片组厂商中也只有VIA，SIS，ALi以及nVidia对此标准提供支持，芯片组厂商中英特尔则只支持ATA 100标准。各种IDE标准都能很好的向下兼容，例如ATA 133兼容ATA 66/100和Ultra DMA33，而ATA 100也兼容Ultra DMA 33/66。
IDE代表着硬盘的一种类型，但在实际的应用中，人们也习惯用IDE来称呼最早出现IDE类型硬盘ATA-1，这种类型的接口随着接口技术的发展已经被淘汰了，而其后发展分支出更多类型的硬盘接口，比如ATA、Ultra ATA、DMA、Ultra DMA等接口都属于IDE硬盘。目前硬件接口已经向SATA转移，IDE接口迟早会退出舞台。
2、SCSI接口（一种硬盘接口）
SCSI的英文全称为“Small Computer System Interface”（小型计算机系统接口），是同IDE（ATA）完全不同的接口，IDE接口是普通PC的标准接口，而SCSI并不是专门为硬盘设计的接口，是一种广泛应用于小型机上的高速数据传输技术。SCSI较高的价格使得它很难如IDE硬盘般普及，因此SCSI硬盘主要应用于中、高端服务器和高档工作站中。
SCSI接口优点：应用范围广、多任务、带宽大、CPU占用率低、转速快、传输率高以及热插拔等
SCSI接口缺点：价格高、安装不便、还需要设置及其安装驱动程序防止格式错乱。
3、SATA接口（一种硬盘接口）
SATA是Serial ATA的缩写，即串行ATA。这是一种完全不同于并行ATA的新型硬盘接口类型，由于采用串行方式传输数据而得名。
使用SATA（Serial ATA）口的硬盘又叫串口硬盘，是未来PC机硬盘的趋势。2001年，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组成的Serial ATA委员会正式确立了Serial ATA 1.0规范。2002年，虽然串行ATA的相关设备还未正式上市，但Serial ATA委员会已抢先确立了Serial ATA 2.0规范。Serial ATA采用串行连接方式，串行ATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令（不仅仅是数据）进行检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。
Serial ATA 1.0定义的数据传输率可达150MB/s，这比最快的并行ATA（即ATA/133）所能达到133MB/s的最高数据传输率还高，而在Serial ATA 2.0的数据传输率达到300MB/s，最终SATA将实现600MB/s的最高数据传输率。未来将有更快速的SATA Express规格。
SATA接口优点：串行的方式传送数据、一对一连接没有主从盘的烦恼 、支持热拔插、数据传输更加可靠、低电压信号 、带宽升级潜力大
SATA接口缺点：对个人电脑用户意义不是太大、老主板使用SATA接口在安装操作系统的时候需要用到软盘、老点的主板还不支持SATA硬盘
4、光纤通道（一种硬盘接口）
光纤通道的英文拼写是Fibre Channel，和SCSI接口一样光纤通道最初也不是为硬盘设计开发的接口技术，是专门为网络系统设计的，但随着存储系统对速度的需求，才逐渐应用到硬盘系统中。价格昂贵，只在高端服务器上应用。
光纤通道优点：连接设备多、低CPU占用率、远程连接、高带宽、通用性强、支持热插拔、可实现光纤和铜缆的连接等
光纤通道缺点：产品价格昂贵、组建复杂
5、红外线接口
红外线通讯是一种廉价、近距离、无连线、低功耗和保密性较强的通讯方案，在 PC 机中主要应用在无线数据传输方面，但目前已经逐渐开始在无线网络接入和近距离遥控家电方面得到应用。 鉴于红外线通讯的诸多好处，现在的主板几乎全部提供了红外线接口，以便用户利用它进行与带红外线接口的设备通讯，如笔记本电脑、打印机、Modem、掌上电脑、移动电话等等。但计算机主板上仅仅提供了红外线接口，并未提供完整的发射接收装置，所以用户在想使用红外线通讯时，仍然需要购买红外线连接器。
D型数据接口，用于连接电子设备（比如：计算机与外设）的接口标准。因形状类似于英文字母D，故得名D型接口。
按照接口数量细分为A型（15针），B型（25针），C型（37针），D型（50针），E型（9针）。常见的计算机并口即为DB25针的连接器，而串口则应为DE9针连接器。由于早期的计算机的串口与并口都是使用DB25针连接器，而人们则习惯把字母B与D合在一起记了下来，当作D型接口的共同名字，以至于后来计算机串口改用9针接口以后，人们更多的使用DB9而不是DE9来称呼9针的接口。这一习惯进一步推广的结果就是如今人们使用DBxx来代表D型接口，数字xx则为接口的针数。
7、PCI接口
PCI是Peripheral Component Interconnect（外设部件互连标准）的缩写，它是目前个人电脑中使用最为广泛的接口，几乎所有的主板产品上都带有这种插槽。PCI插槽也是主板带有最多数量的插槽类型，在目前流行的台式机主板上，ATX结构的主板一般带有5～6个PCI插槽，而小一点的MATX主板也都带有2～3个PCI插槽，可见其应用的广泛性。&
由于PCI 总线只有133MB/s 的带宽，对声卡、网卡、视频卡等绝大多数输入/输出设备显得绰绰有余，但对性能日益强大的显卡则无法满足其需求。目前PCI接口的显卡已经不多见了，只有较老的PC上才有，厂商也很少推出此类接口的产品。
8、PCIE接口
PCI-Express是最新的总线和接口标准，它原来的名称为“3GIO”，是由英特尔提出的，很明显英特尔的意思是它代表着下一代I/O接口标准。交由PCI-SIG（PCI特殊兴趣组织）认证发布后才改名为“PCI-Express”，简称“PCI-E”。
目前最新的版本为PCI-E 2.0，PCI Express 2.0规范的主要在数据传输速度上做出了重大升级，即从以前的2.5Gbps总线频率翻倍至5.0Gbps，这也就是说以前PCI Express 2.0 x16接口能够翻番达到惊人的10GB/s总线带宽(1GB/s=8Gbps)。
9、串行接口
串行接口（Serial port）又称“串口”，也称串行通信接口（通常指COM接口），是采用串行通信方式的扩展接口。常见的有一般电脑应用的RS-232（使用 25 针或 9 针连接器）和工业电脑应用的半双工RS-485与全双工RS-422。
RS-232接口
个人计算机上的通讯接口之一，由电子工业协会(Electronic Industries Association，EIA) 所制定的异步传输标准接口。通常 RS-232 接口以9个引脚 (DB-9) 或是25个引脚 (DB-25) 的型态出现，一般个人计算机上会有两组 RS-232 接口，分别称为 COM1 和 COM2。
RS-232是现在主流的串行通信接口之一。由于RS232接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点:
(1)接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片。
(2)传输速率较低
(3)抗噪声干扰性弱
(4)传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺
RS-422接口
标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”，它定义了接口电路的特性。典型的RS-422是四线接口。实际上还有一根信号地线，共5根线。其DB9连接器引脚定义。
RS-422的最大传输距离为1219米，最大传输速率为10Mb/s。其平衡双绞线的长度与传输速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能达到最大传输距离。只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。一般100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为1Mb/s。
RS-485接口
是从RS-422基础上发展而来的，所以RS-485许多电气规定与RS-422相仿。
10、PS/2接口
PS/2接口是一种6针的圆型接口，有2根针是闲置的。PS/2是在较早电脑上常见的接口之一，用于鼠标、键盘等设备。一般情况下，PS/2接口的鼠标为绿色，键盘为紫色。PS/2接口是输入装置接口，而不是传输接口。所以PS2口根本没有传输速率的概念，只有扫描速率。
和USB接口相比，PS/2接口的弱点有：不支持热插拔（若进系统后才想起PS/2键盘或鼠标没接，再接是用不了的，必须重启，要让PS/2键盘和鼠标经过开机检测的过程才行）；接的时候容易把PS/2键盘和鼠标接口的针脚弄弯甚至弄断。
在PS/2接口出现之前，鼠标接口是串口（即COM串行接口，是一种9针或25针的D型接口,上述第5点有讲述），这种接口适用范围和机型最多，从古老的没有PS/2接口和USB接口的电脑到现在最新的电脑都能使用。可惜，串口也不支持热插拔，据说数据传输速率也很慢。但这种接口至今未被淘汰，尽管一般人很少用到。
11、USB接口
USB是英文UniversalSerialBUS的缩写，中文含义是'通用串行总线'，是为在PC与数码设备间传输数据而开发的技术。标准USB、Mini USB（典型应用：MP3）、Micro USB（典型应用：安卓智能手机）成为目前最常见的USB接口。被广泛地应用于个人电脑和移动设备等信息通讯产品，并扩展至摄影器材、数字电视(机顶盒)、游戏机等其它相关领域。USB从USB 1.0发展到最新的USB 3.1。
USB1.0：1996年1月推出，1.5Mbps(192KB/s），低速(Low-Speed)，500mA &
USB1.1：1998年9月推出，12Mbps(1.5MB/s），全速（Full-Speed)，500mA &
USB2.0：2000年4月推出，480Mbps(60MB/s），高速（High-Speed)，500mA&
USB3.0：2008年11月推出，5Gbps(640MB/s），超速（Super-Speed)，900mA
USB 3.1：传输速度为10Gbit/s，三段式电压5V/12V/20V，最大供电100W ，新型Type-C插型不再分正反。
12、USB Type-C接口
早在2013年12月USB 3.0推广团队就公布了下一代 USB Type-C 连接器的渲染图，而后2014年8月开始已经准备好进行大规模量产。新版接口的亮点在于更加纤薄的设计、更快的传输速度(最高10Gbps)以及更强悍的电力传输(最高100W)。Type-C双面可插接口最大的特点是支持USB接口双面插入，正式解决了“USB永远插不准”的世界性难题，正反面随便插。同时与它配套使用的USB数据线也必须更细和更轻便。
做Type-C PD芯片厂家：Microchip、Cypress、NXP、ROHM、技领半导体、Power Integrations等。
超薄：更薄的机身需要更薄的端口，这也是USB-C横空出世的原因之一。USB-C端口长0.83厘米、宽0.26厘米。老式USB端口长1.4厘米、宽0.65厘米已经显得过时。这也意味着USB-C数据线的末端将是标准USB-A型数据线插头尺寸的三分之一。
无正反：像苹果的Lightning接口一样，USB-C端口正面和反面是相同的。也就是说无论你怎么插入这一端口都是正确的。用户不必担心传统USB端口所带来的正反问题。
快速：理论上，USB-C端口的最高传输速率为每秒10Gb。但是苹果表示新款MacBook的USB-C端口最高传输速率为5Gbps。最大输出电压为20伏，可以加快充电时间。 而USB-A型，到目前为止极限传输速率为5Gbps，输出电压为5伏。
多面手：新MacBook的USB-C型端口能够传输数据、进行充电也可以作为视频输出端口链接外部显示设备。唯一的疑问是苹果如何满足想要同时做这三件事的用户。
双向：不像老款USB端口，功率只能单向传输，USB-C型端口的功率传输是双向的，这意味着它可以拥有两种发送功率方式。所以，用户现在不仅可以用笔记本为移动设备充电，也可以利用其它设备或移动电源为笔记本充电。
后向兼容：USB-C可以与老的USB标准兼容，但用户需要额外购买适配器才能完成兼容。苹果公司表示不仅苹果官方会出售适配器，第三方公司也可以授权生产。
13、Dock接口（典型应用：苹果系列产品）
Dock接口有9pin的和30pin的。苹果从10年前的iPod开始使用30pin专用Dock接口，几乎所有的数据同步和外设都要依赖该接口。自从苹果在iPhone5发布时推出了9 Pin Lightning Dock接口，新接口标准的发布，同时也意味着苹果使用了长达9年的30针Dock接口将被正式取代。
14、RJ11接口（典型应用:电话）
一般的网络电话会提供两个RJ-11接口。1个RJ-11接口用于连接和HomePNA交换机相连接的电话线，另1个RJ-11接口与电话机连接。
15、RJ45接口（典型应用：网线）
RJ45接口通常用于数据传输，最常见的应用为网卡接口。
视频接口： 16、射频接口（TV接口）
TV接口又称RF射频输入接口，天线和模拟闭路连接电视机就是采用射频（RF）接口。作为最常见的视频连接方式，它可同时传输模拟视频以及音频信号。RF接口传输的是视频和音频混合编码后的信号，显示设备的电路将混合编码信号进行一系列分离、解码在输出成像。由于需要进行视频、音频混合编码，信号会互相干扰，所以它的画质输出质量是所有接口中最差的。有线电视和卫星电视接收设备也常用RF连接，但这种情况下，它们传输的是数字信号。
17、AV接口
最早的AV接口是音视频分离传输接口，它由红、白、黄三种颜色的线组成，其中黄线为视频传输线，红色和白色则是负责左右声道的声音传输。
AV接口把视频和音频进行了分离传输，从而避免了音频和视频的互相干扰。但是由于在视频传输上还需要把亮度和色度进行解码显示，所以视频传输还是存在损失的，所以目前的高清视频播放基本都放弃了AV接口。
18、DIN接口
S端子在一些投影机厂家的称呼只中又被称为mini-DIN接口，包含4芯（不带音效输出）、5芯、6芯、7芯、8芯、9芯（能提供6个声道的讯号输出）等不同的产品都在投影机上被使用。
19、VGA接口
笔记本电脑上的VGA端子V（其他的名称包括RGB端子，D-sub 15，或mini D15），是一种3排共15针的DE-15。VGA端子通常在电脑的显示卡、显示器及其他设备。是用作传送模拟讯号。
20、DVI接口
Digital Video Interface，即数字视频接口。由1998年9月，在Intel开发者论坛上成立的数字显示工作小组(Digital Display Working Group简称DDWG)发明的一种高速传输数字信号的技术，有DVI-A、DVI-D和DVI-I三种不同的接口形式。DVI-D只有数字接口，DVI-I有数字和模拟接口，目前应用主要以DVI-i(24+5)为主。
21、HDMI接口
高清晰度多媒体接口(英文:High Definition Multimedia Interface，HDMI)是一种数字化视频/音频接口技术，是适合影像传输的专用型数字化接口，其可同时传送音频和影像信号，最高数据传输速度为2.25GB/s。
HDMI有三个接口。主要考虑到设备的需要。如数码相机的体积小，需要小的接口，就使用micro HDMI。三种接口只是在体积上有区别，功能相同。
22、IEEE 1394接口
IEEE1394接口是苹果公司开发的串行标准，中文译名为火线接口（firewire）。同USB一样，IEEE1394也支持外设热插拔，可为外设提供电源，省去了外设自带的电源，能连接多个不同设备，支持同步数据传输。
IEEE1394分为两种传输方式：Backplane模式和Cable模式。Backplane模式最小的速率也比USB1.1最高速率高，分别为12.5 Mbps 、25 Mbps 、50 Mbps，可以用于多数的高带宽应用。Cable模式是速度非常快的模式，分为100 Mbps 、200 Mbps 和400 Mbps几种，在200Mbps下可以传输不经压缩的高质量数据电影。
IEEE1394接口有6针和4针两种类型，也就是常说的大口和小口。6角形的接口为6针，小型四角形接口则为4针。最早苹果公司开发的IEEE1394接口是6针的，后来，SONY公司看中了它数据传输速率快的特点，将早期的6针接口进行改良，重新设计成为现在大家所常见的4针接口，并且命名为iLINK。这种连接器如果要与标准的6导线线缆连接的话，需要使用转换器。
EEE-1394接口优点：高速率、实时性、易用性、总线结构、热插拔、即插即用等。
23、BNC接口
BNC，全称是Bayonet Nut Connector(刺刀螺母连接器，这个名称形象地描述了这种接头外形)，又称为British Naval Connector(英国海军连接器，可能是英国海军最早使用这种接头)或Bayonet Neill Conselman(Neill Conselman刺刀，这种接头是一个名叫Neill Conselman的人发明的)。
BNC(基本网络卡)接口是10Base2的接头轴细缆，即同轴细缆接头，用于传输模拟信号的连接口。现在多用于安防行业监视器传输视频信号和有线电视室内墙壁接口。只有17英寸以上显示器中的部分新产品才具备这种接口。
BNC方式一直是专业级显示器的特色之一。但是，近来BNC正在被DVI数字视频方式所取代。当然，在DVI设备的价格以及销量还不能完全满足市场需要之前，BNC还会继续存在一段时间。
音频接口：
24、RCA模拟音频
RCA接头就是常说的莲花头，利用RCA线缆传输模拟信号是目前最普遍的音频连接方式。每一根RCA线缆负责传输一个声道的音频信号，所以立体声信号，需要使用一对线缆。对于多声道系统，就要根据实际的声道数量配以相同数量的线缆。立体声RCA音频接口，一般将右声道用红色标注，左声道则用蓝色或者白色标注。
25、S/PDIF接口
S/PDIF的全称是Sony/Philips Digital Interconnect Format，是索尼与飞利浦公司合作开发的一种民用数字音频接口协议。由于被广泛采用，它成为事实上的民用数字音频格式标准，大量的消费类音频数字产品如民用CD机、DAT、MD机、计算机声卡数字口等都支持S/PDIF，在不少专业设备上也有该标准的接口。
26、数字同轴
数字同轴（Digital Coaxial）是利用S/PDIF接口输出数字音频的接口。同轴电缆的优点是阻抗稳定，传输带宽高，保证了音频的质量。虽然同轴数字线缆的标准接头为BNC接头，但市面上的同轴数字线材多采用RCA接头。
光纤（Optical）以光脉冲的形式来传输数字信号，其材质以玻璃或有机玻璃为主。光纤同样采用S/PDIF接口输出，其是带宽高，信号衰减小，常常用于连接DVD播放器和AV功放，支持PCM数字音频信号、Dolby以及DTS音频信号。
28、XLR接口
XLR俗称卡侬头，有三针插头和锁定装置组成。由于采用了锁定装置，XLR连接相当牢靠。大三芯接口则采用直径为6.35毫米的插头，其优点是耐磨损，适合反复插拔。平衡模拟音频连接主要出现在高级模拟音响器材或专业音频设备上。
29、MIDI接口
MIDI(musical Instrument Digital Interface)即乐器数字接口是音乐与计算机结合的产物。它是一种计算机与MIDI设备之间连接的硬件，同事也是一种数字音乐的国际标准。
存储卡接口： 30、CF卡接口
CF卡全称Compact Flash，由SanDisk在1994年推出的，使用FLASH闪存技术存储（参：硬件基础：Flash闪存分类及其技术类型比较），大部分数码相机都支持使用CF卡作为存储介质。CF卡有低速和高速两种，速度像光驱一样按倍速定标，单倍速150KB/s。CF卡缺点是体积大。
31、SM卡接口
SM卡全称Smart &Media，由Toshiba东芝公司在1995年推出，SM卡本身没有控制电路所以体积更小，很多老款相机都是使用SM存储卡，由于其控制电路设计在数 码设备中，所以兼容问题凸显。逐渐被淘汰。
32、MMC卡接口
MMC卡全称MultiMedia &Card，由SanDisk和Siemens公司于1997年推出，在各类便携设备中都能见到其身影。继后的升级版RS-MMC(Reduced &Size MMC，如下图)、MMC &Micro卡（三星标准，10PIN针脚，自己使用）等。据说还有High-Speed MMC、MMCplus和MMCMobile。
33、SD卡接口
D卡全称Secure Digital Memory &Card，由日本Toshiba东芝、Panasonic松下公司和美国SanDisk公司于1999年推出。具有高容量、高数据传输率及可写保护。针脚 9PIN。SD卡规范由MMC发展而来，大小和MMC差不多，SD卡与MMC卡保持着向上兼容，SD卡保留MMC的7针引脚，另扩展2针数据线。SD卡也有低速和高速两种。高速SD卡又叫SDHC，目前4G的SD卡基本都是SDHC。速度有Class &2/4/6及Ultra II和Ultra III等，级别越高写入速度越快。4GB的 SD卡基本上都是SDHC，有普通速度，Class 2的速度，Class 4的速度和Class 6的速度还有SanDisk的Ultra II和 &Ultra III速度的。还有Mini SD卡（Mini Secure Digital &Card，微型安全数字卡，无写保护，针脚11PIN）和Micro SD卡（又称TF卡，参下文）
34、TF卡接口
TF卡全称TransFlash，采用格式与microSD卡格式相同，属于SD卡一种，如下图所示，无写保护，针脚8PIN。TF卡主要应用于手机上等小型数码设备上，容量较小。带个转接套子也可以接入SD插槽。
35、XD卡接口
D卡全称为XD-Picture &Card，XD还是Extreme &Digital简称，由富士和奥林巴斯联合推出，专为数码相机使用，单面18PIN引脚，XD卡的理论最大容量可达8GB，具有很大的扩展空间。目前市场 上见到的XD卡有16/32/64/128/256MB等不同的容量规格，下图是奥林巴斯1G XD卡，中间有明显的XD标识。
36、MS记忆棒接口
MS记忆棒全称Memory Stick，是Sony公司开发研制，具有写保护功能，Memory &Stick规范是非公开的，Memory &Stick包含控制器，10PIN引脚接口，串行数据总线。MS-Pro (Memory Stick Pro)。记忆棒一般只在索尼数码相机中使用，容量也有限。SONY就喜欢搞独家的东西。
37、PCMCIA卡接口
PCMCIA卡全称Personal Computer Memory Card International &Association（内存卡国际联合会），该组织由Intel、AMD、IBM、Compaq和TI等公司组成，PCMCIA卡也称PC卡，现在使用的PCMCIA卡大都是32位CardBus卡，PCMCIA插槽有TYPE I、TYPE II和TYPE &III，并向下兼容，识别方法是TYPEI/II为单槽设计，TYPE &III为双槽设计。三种规格卡长度和宽度完全相同，只是厚度有细微差异。PCMCIA接口广泛使用在笔记本、机顶盒、数字电视等设备网卡接口 上，PCMCIA存储卡也有，价格贵也比较少见。PCMCIA的主要优势是可以带电插 拔（最好先安全删除）。PC卡的新一代标准是ExpressCard，分两种，ExpressCard/54和ExpressCard /34，后者多用在掌上电脑。
38、电源接口
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