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USB技术在可穿戴计算机中的具体应用
可穿戴计算机的主要组成部分包括:低功耗嵌入式CPU、多种多样的便携式外设以及其接口设备和能量高体积小的电源。基本的外设主要有输出设备和输入设备,为了便于携带,用头盔显示器或眼镜显示器代替了传统的桌面台式显示器作为输出设备,用语音控制或较少按键的袖珍键盘代替了传统的键盘作为输入设备。另外,根据用户不同的需求,还需配备相应的外部设备,如无线通讯设备、语音输入输出设备、图像采集设备、全球定位系统(GPS)以及各种各样的传感器。然而,为了将这众多的外设有机的集成在一起,必需将相应的接口电路集成在主板上,所以接口电路设计技术是可穿戴技术中关键技术之一,此外还包括系统集成技术、低功耗设计技术和增强现实技术等。
3 USB技术简介
USB是一种基于PC机的工业标准扩展总线,制定USB总线规范的目的在于:①易于PC机外围设备的扩展;②提供一种高传输率、低成本的解决方案;③支持音频、视频及压缩视频数据的实时传输;④协议灵活,可实现等时数据传输(1sochronous Data Transfers)和异步消息传输(Asynchronous Messaging)的混合模式;⑤支持通用商品设备;⑥适应各种计算机的配置方式;⑦提供一种便于快速集成到产品中的标准的接口;⑧是一类增强计算机功能的新的设备。
USB的主要特点有:①使用简单,设备安装和配置容易。安装USB设备不必再打开机箱,增加新设备或卸除已安装过的设备完全不用关闭计算机,所有USB设备支持热插拔,系统对其进行自动配置,彻底抛弃了过去的跳线和拨码开关设置。②速度快,适用于带宽范围在1.5Mbps到12Mbps之间的各种设备(USB2.0支持高达480Mbps传输率),而且可支持许多设备同时操作,充分利用信道总线。③易于扩展,通过使用Hub扩展可驳接多选127个外设。标准USB电缆长度为3米(5米,低速)。通过Hub或中继器可以使外设距离达到30米。④能够采用总线供电,USB总线提供最大达5V、500mA电流。⑤使用灵活,USB共有4种传输模式:控制传输、同步传输、中断传输、批量传输,以适应不同设备的需要。⑥健壮性高。协议中包含了错误处理和错误恢复的机制,可自动识别出错误设备。
USB系统的构成:USB系统主要由主控制器、USB Hub和USB外设。组成系统拓扑结构如图1所示,至多拓扑到5层。
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