前言

USB 2.0的規格在2000年4月訂立之後，經過各方一年多來的努力耕耘，在今年開始有一連串突破性的發展，奠定了USB 2.0在實際應用上的基礎。如微軟推出新一代Windows XP視窗作業系統直接支援USB 2.0；英特爾（Intel）開始銷售最新搭配P4 CPU的845晶片組中，內建USB 2.0主控制器，及國內外主要的電腦、主機板、介面卡及周邊裝置供應廠商的投入下，USB 2.0已成為電腦與周邊設備連接上的主要介面之一。而探究USB 2.0能在短時間內被廣泛接受的原因不外乎以下幾點：

往前相容的規格（Backward compatible）

USB就是USB，USB 2.0與之前的USB 1.1的使用方式完全相同，而新舊規格的電腦主機及周邊設備可以交叉使用，使用者並不會感到使用不方便或與之前的使用經驗有所不同。

傳輸速度快

Hi-speed USB 2.0最高的傳輸速度可達480 Mbps，為原來USB 1.1的40倍，尤其在儲存、影像裝置與寬頻通訊的應用上大幅提昇傳輸的效能。

良好的擴充性

具有USB的電腦可連接至多127個USB周邊裝置，使用者可以自行安裝數個不同功能的周邊裝置，提昇了電腦的可用性。

容易使用

USB具有即插即用（plug & play）的功能，一般使用者可輕易安裝使用USB介面的裝置，並不需要具有專業的電腦知識或繁複的安裝步驟。

適合USB 2.0的應用

USB所代表的意思為Universal Serial Bus，也就是說任何周邊裝置都可以經由即插即用的USB與電腦聯結；而Hi-speed USB 2.0在要求高傳輸效能的應用，更能展現其特點。就要求快速傳輸資料的應用上，我們約略可以區分為三個方向，提供讀者在USB 2.0產品發展的參考。

《圖一　USB 2.0的應用領域》

大量儲存裝置（Mass storage）

儲存裝置一向是外接設備中的首選，不論是硬碟、CD ROM、CD R/W或是最新推出的DVD R/W在與電腦連接傳送資料時，傳輸速率的要求相當高，在過去多數的連接介面大多使用到SCSI的技術，而今日應用到USB 2.O的技術在儲存裝置上，除了速度快的優點外，USB的即插即用之功能更能讓一般使用者容易使用。既然USB 2.O有好的傳輸效能，因此在設計USB 2.O儲存裝置時，可以考慮以多功能（Multi-function）為新產品的設計參考，例如將記憶卡讀卡機與硬碟結合，或是將CD R/W與硬碟結合；除了提昇產品本身的價值外，更可提供使用者多樣化的選擇。

影像輸出/入裝置（Image）

目前在市面上已經可以看到USB 2.0的掃描器（Scanner）及印表機了，而這類型的產品要求以較短的時間傳輸大量的影像資料，以因應今日之高畫質、高解析度的影像產品需求，且要能容易使用。另外USB 2.0在動畫（Moving Picture）影像的應用上也是不錯的選擇，以往這類型式的介面大都使用PCI內接介面卡，以達到高速資料傳輸之目的，但是在安裝介面卡時，卻有許多困難之處，畢竟要一般使用者去打開電腦的機殼並不是一件容易的事。像是數位相機、影像擷取、電視/衛星接收器、家庭保全監視器等做成外接裝置，使用者可輕易經由USB 2.0的纜線連接至電腦主機。

寬頻通訊裝置（Broadband）

寬頻通訊為網路時代當紅的產品，不論是有線或是無線網路都需求快速的資料傳輸，以滿足日益增加的資料流量。而寬頻通訊進入辦公室及一般家庭，更是成長迅速，而所需要的寬頻通訊裝置也是需求不斷。速度快且容易使用的USB 2.0應用在高速的xDSL數據機及802.lla無線裝置中，更能擴大使用的層面到家庭的使用者。

選擇最佳的USB2.0設計方案

在選擇USB 2.0設計方案時，依照產品所需的功能、市場的定位、開發時可用的資源與時間，可約略區分幾個參考方向。

創新發展

全新的產品有著極高的市場價值，但在產品開發時亦有較高的風險性；就USB 2.0部份的設計而言，可以考慮選用通用型USB 2.0廠商的控制晶片，而使用成熟的USB 2.0晶片可減少在產品開發過程的不確定因素及提高產品的可靠度。舉例而言，目前市面上並沒有USB 2.0－USB 2.0的網路產品，如果採用已經成熟的USB 2.0周邊控制晶片做為設計基礎，加上創新軟體，則可將新的設計很快的商品化。

現有產品介面轉換

由於筆記型電腦的風行，加上桌上型電腦的體積有小型化的趨勢，原本許多PCI介面的產品將面臨市場縮小的情況，若是能做局部的變化，將原來PCI介面轉接成USB2.0，並保有原來介面卡上的功能，而成為一個外接式的周邊裝置，則不但可增加產品的延續性及實用性，且不需要投入大量的資源來重新設計。例如，在資料擷取相關的產品，透過PCI to USB 2.0的晶片，容易將原本PCI的介面卡轉換成USB2.0，除了保有原產品的功能外，並可增加產品在使用上的靈活度。

加強嵌入裝置的功能

嵌入式裝置為著重在某種特別的應用上，開發時程也較一般的周邊裝置來得長，並不容易做快速的改變，就USB 2.0周邊介面方案的選擇而言，宜採用通用性較高的USB 2.0控制晶片，一般而言這類的USB控制晶片有較高的傳輸效率，且在軟體開發上有較高的彈性，並且不會影響到原先軟體的設計結構。以現在漸漸流行的數位錄影機（DVR）為例，多數的DVR為單獨的裝置，若能在內部的主控制晶片加上一個通用的USB 2.0周邊控制晶片，則電腦可以快速讀取DVR裡的影像資料，並可在電腦上做影像的編輯與分析。

善用USB 2.0發展工具

大體而言，在設計USB 2.0周邊產品時，比較棘手的部份為軟體的開發，也是較費時的部份，若能使軟體與硬體開發的工作同時進行，則有助於整體的開發時程。以(圖二)為例，將一個具有USB 2.0周邊控制晶片的介面卡插到一部電腦，將此部電腦視為一個周邊裝置，並使用Windows環境裡執行軟體、軔體的開發與模擬，是一個有效的USB 2.0周邊發展方法，即使沒有實際的硬體，仍可進行軟體開發工作。

《圖二　簡易開發USB 2.0周邊產品的方法》

結論

USB 2.0具有高傳輸速度及方便使用的特性，加上主要電腦主機及周邊裝置廠商的大力推展，已成為電腦主要的介面之一。在USB 2.0的應用設計上，可參考USB官方網站www.usb.org取得更多的資料。最後，如何設計出一個有價值，且受消費者歡迎的USB 2.0產品，是一個值得首先思考的方向。（作者任職於Netchip台灣分公司）