USB技术在可穿戴计算机中的应用

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。

　　4 USB技术在可穿戴计算机中的具体应用

　　下面以用于辅助民航飞机技师检修飞机的可穿戴计算机为例，具体介绍USB技术在其中的应用。根据飞机技师的实际需求，该套可穿戴计算机应具有头盔显示器、耳机、耳麦、摄像机、无线通讯和手写输入等外设。显示器用于显示飞机各部件的技术资料，免去了飞机技师携带繁重的技术手册的负担；耳机和耳麦用于飞机技师间以及技师与总部的专家们的相互交流；摄像机用于将一些疑难故障现场拍摄成图片以传回总部；手写板则有利于飞机技师将某些维修方案以草图的形式输入计算机，并通过无线通讯设备传给总部，或将某些手写输入到计算机内处理，其结构框图如图2所示。

　　由图2可见计算机接口较多，不但加大了系统设计的难度，而且不利于系统的集成，同时对电源的消耗较大，不利于整个系统的实现。若将USB接口代替上述中除头盔显示器接口以外的其它接口，则可大大简化系统接口的设计，提高集成度，减小体积，降低系统的功耗。采用USB接口的结构框图如图3所示。其中的接口类型比较单一，除了视频接口外，其它外设都可通过USB接口连接到系统中，所以可将其集成到一个专用集成电路中（ASIC），从而简化了可穿戴计算机的系统结构。另外，USB接口提供连接、挂起和断开3种工作状态，可有效的节省能源，降低功耗。USB还支持动态插拔，自动识别设备，便于用户临时组装外设，提高了整机的灵活性，也方便携带。

　　5 结论

　　可穿戴计算技术是发展下一代计算机的新的技术，目前在国外发展十分迅速，然而在我国起步较晚。其中涵盖的技术很多，包括语音控制技术，语音和图像输入、压缩及解压缩技术、无线通讯技术、系统集成技术和低功耗技术等。USB设备的应用日前在国外处于高速发展阶段，在国内的应用已经起步。将USB技术应用到可穿戴技术中是发展可穿戴技术的一个有效解决方法，必将受到更多人的重视。
——本文选自电子发烧友网2月《可穿戴技术特刊》"透视新设计"栏目，转载请注明出处，违者必究！