文章整理自EDA365D电子论坛<FPGA|CPLD论坛>USB全称Universal Serial Bus（通用串行总线），是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。是应用在PC领域的接口技术。
USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。USB是在1994年底由英特尔、康柏、IBM、Microsoft等多家公司联合提出的。
今天我们一起看看USB2.0、USB3.0和即将到来的USB4.0有什么区别！
1
USB 2.0
接口分为四种类型A型、B型、Mini型还有后来补充的Micro型接口，每种接口都分插头和插座两个部分，Micro还有比较特殊的AB兼容型。
A型USB插头（plug）和 A型USB插座（receptacle）
01
引脚顺序（左侧为Plug，右侧为Receptacle）：
引脚定义：
封装尺寸（单PIN Receptacle）：
B型USB插头（plug）和B型USB插座（receptacle）
02
引脚顺序（左侧为Plug，右侧为Receptacle，注意箭头所指斜口向上，USB端口朝向自己）：
引脚定义、封装尺寸均与A型USB引脚说明相同。
封装尺寸（单PIN Receptacle）：
Mini B型USB插头（plug）和Mini B型USB插座（receptacle）
03
引脚顺序（左侧为Plug，右侧为Receptacle，注意宽边在上，USB端口朝向自己）：
引脚定义：
封装尺寸（Receptacle）：
以上部分为USB 2.0规范内容，下面的Micro USB实际上是在2006年才发布的补充规范，由于该接口定义无法后向支持USB 3.0协议，故仍然归于USB 2.0协议包。
Micro USB插头和插座
04
Micro USB补充定义用于蜂窝电话和便携设备的Micro USB接口，比Mini USB接口更小。其中标准A型和标准B型及Mini-B型都是在USB 2.0规范里定义，2006补充的Micro USB规范定义了，补充了以下定义：
Micro-B plug and receptacle
Micro-AB receptacle
Micro-A plug
由于该协议文档极不清晰，相关插图也是采用贴图形式，所以不再抓图介绍，只放两个实物照片上来看一下（图片来源:USB MOBILE）：
引脚顺序：
Micro-USB（右图）从左到右：1、2、3、4、5，引脚定义同Mini-USB：1为V 、2为D-、3为D 、4为ID、5为GND。
2
USB 3.0
USB3.0 —— 也被认为是SuperSpeedUSB，为那些与PC或音频/高频设备相连接的各种设备提供了一个标准接口。
USB 3.0在保持与USB 2.0的兼容性的同时，还提供了下面的几项增强功能：
● 极大提高了带宽——高达5Gbps全双工（USB2.0则为480Mbps半双工）；
● 实现了更好的电源管理；
● 能够使主机为器件提供更多的功率，从而实现USB——充电电池、LED照明和迷你风扇等应用；
● 能够使主机更快地识别器件；
● 新的协议使得数据处理的效率更高。
USB3.0可以在存储器件所限定的存储速率下传输大容量文件（如HD电影）。例如，一个采用USB3.0的闪存驱动器可以在15秒钟将1GB的数据转移到一个主机，而USB 2.0则需要43秒。
USB 3.0之所以有“超速”的表现，完全得益于技术的改进。相比USB 2.0接口，USB 3.0增加了更多并行模式的物理总线。
USB 3.0利用了双向数据传输模式，而不再是USB 2.0时代的半双工模式。简单说，数据只需要朝一个方向流动就可以了，简化了等待引起的时间消耗。
USB 3.1是最新的USB规范，该规范由英特尔等大公司发起。与现有的USB技术相比，新USB技术使用一个更高效的数据编码系统，并提供一倍以上的有效数据吞吐率(USB IF协会)。它完全向下兼容现有的USB连接器与线缆。
USB 3.1兼容现有的USB3.0软件堆栈和设备协议、5Gbps的集线器与设备、USB 2.0产品。
usb3.1并不像2.0、3.0那样是实际的接口，usb3.1是一个规范、标准，包括两种generation（usb3.1 gen1，usb3.1 gen2）
在最新的USB 3.1标准中，有三种接口样式，一个是Type-A（即Standard-A，传统计算机上最常见的USB接口样式），一个是Type-B（既Micro-B，目前主流Android智能手机使用的接口样式），另外一个就是Type-C（比较新的设计接口样式）。
3
USB 4.0
USB作为现在数据传输上的标准协议，随着数据量的上升，网络传输速率的大增，也面临着些许焦虑。有消息称USB-IF标准组织连发“弹幕”，透露了USB 4（USB 4.0）将在今年晚些时候发布。
USB协议从3.1到4.0，传输速率提升4倍。
目前电子设备数据传输一般基于USB 3.1标准，只从传输速率上来看，USB 3.0（即USB 3.1 Gen1）的最大传输速率为5Gbps（500MB/s），USB 3.1 Gen2的最大传输速率为10Gbps。
根据USB Promoter Group在2019年2月公布的信息来看，USB 4.0的最大传输速率为40Gbps，相较于USB 3.1翻了4倍。
相较而言，在USB 3.2普及之前，更高效的USB 4.0也再次被提上日程。而关于USB 4.0的关键特性，USB-IF具体给出以下三点特性：
●采用双通道USB Type-C标准，传输速率高达40Gbps；
●支持多个数据和显示协议，以便在总线上有效共享可用带宽；
●向下兼容USB 3.2、USB 2.0和Thunderbolt 3。
针对USB 4.0相关消息来看，关键一点在于将融合英特尔的雷电（Thunderbolt）技术。
而关于完整USB 4.0规范的的推出时间，USB-IF表示，将会在今年下半年推出，预计在制造商开始生产设备之前还需要一年半的时间。
EDA365是30余万电子工程师信赖的技术交流提升平台，我们不仅有可爱的阿杜、阿毛老师，神秘的John大神，还有超过50位版主，其中不乏世界500强企业的首席专家，涉及硬件设计、芯片封装、射频微波、电磁兼容、PCB设计、SI&PI、制造工艺、研发管理等多个领域。
您可以在EDA365对应栏目进行学习，有自己解决不了的问题亦可发帖询问，除了行业大神，还有EDA365特邀大咖版主为您“排忧解惑”。
文章为公众号EDA365（ID：eda365wx）原创文章，如需转载，请标明出处！【如果你喜欢EDA365的文章，记得关注和点赞哦！】,
