USB接口日常应用中遇到的问题及解决办法

摘要：usb接口因操作简单、方便而得到广泛使用，但在实际应用中却存在诸多问题。为了更好地在日常生活中使用USB接口，从实际出发对出现的问题进行了分析并给出了解决方案。

关键词：USB接口；引脚；ID脚

中图分类号：TP301文献标识码：A文章编号：16727800（2012）009002102

0引言

Universal Serial BUS（通用串行总线）简称为USB。USB接口的即插即拔及快速的传输速率给大家带来了诸多便利，进而使带USB接口的设备越来越普及。USB接口使用频率得到提升的同时，其在日常实际应用中也出现了不少令人头疼的问题。曾有人针对供电不足问题进行了分析，并得出了结果及解决办法。本文将在前人经验的基础上，运用综合分析的方法，更加直观详细地对使用USB设备过程中遇到的问题进行分析，并给出解决办法。

1USB接口分类及识别

1.1USB接口分类

一般情况下，USB接口有如下几种情形，从左至右依次为： USB公口（A型插头）、 USB母口（A型插座）、USB公口（B型）、miniUSB公口（B型插头）、 miniUSB公口（A型插头），如图1所示。

通常情况下，USB A/B型公口/母口各引脚是按如下方式进行定义，如表1所示。

其中ID脚在OTG（onthego）功能中才使用。由于MiniUSB接口分MiniA、B和AB接口，如果系统仅仅是用做Slave（从设备），那么就使用B接口。系统控制器会根据ID脚的电平来判断是什么样的设备插入，如果是高电平，则是B接头插入，此时系统就做master mode（主模式）；如果是低电平，则是A接口插入，然后系统就会使用HNP（主机通令协议）对话协议来决定哪个做Master mode，哪个做Slave mode。

1.2USB接口问题的识别

一般情况下，USB接口可对外设提供5V、500MA的电源，但由于主板制造厂商设计理念的不同，其供电方式也不同。在以往出现过高故障率的停产主板中，经典代表有如下几种方式：

①鼠标、键盘、前后置USB接口供电方式相同，由一只三极管在+5V电源下为接口供电，供电方式可控，电流有限制。如：微星845G MAX（MS6580）、Gigabyte技嘉GA8IE533主板其接口供电通过三极管供给，每个接口的电源端都有保险电阻；②鼠标、键盘、前后置USB接口供电方式相同，并且可由跳线选择。如精英Supox EP3PTA主板，其供电可由跳线JP4进行改变，3脚接PW1的+5V ，1脚接PW1的+5VSB（计算机电源的辅助电源）。主板上的标注为：1-2允许键盘开机，2-3禁止键盘开机。采用这种供电方式时，使用移动硬盘的USB接口扫描仪时，在JP4为1-2时该设备可能不能正常使用。类似还有EI8PAT；③键盘、鼠标、前后置USB接口一起供电，并由跳线可变。如ECS精英P61PAT主板，供电跳线为JP3，1端经Q28与电源+5V相连，3端直接与+5V相连；④键盘、鼠标与前后置USB接口不一起供电，键盘和鼠标通过保险电阻直接与电源+5V相连，而前后USB接口由三极管供电。如捷波PR22S；⑤键盘、鼠标、前后置USB接口供电直接与电源+5V相连。如微星（MSI）MS6309NL等。

正是由于这些主板设计理念的关系，其供电方式不同，对采用USB接口的移动设备提供的电流也不同，从而造成了供电不足，其表现为如下现象：①计算机能够自动识别USB设备，在该设备驱动安装正确无误的前提下，仍无法访问该设备，具体表现为找不到该设备的标识；②计算机能够自动识别USB设备，USB设备中的内容能够被访问，但访问该设备时，明显感到访问该设备使机器的运行速度下降，甚至会出现死机、报错等现象；③计算机不能自动识别USB设备，USB设备指示灯状态不正常或不亮，甚至USB设备发出异常声响，如移动硬盘；④不接入USB设备，计算机可以正常运行，一旦接入USB设备，立即出现死机、蓝屏等现象。以上现象，即可以断定为USB接口供电不足。如果手头上工具齐全，可以使用万用表量测USB接口引脚1与引脚4/5的电压，看是否为5V，这样就可以更加直观地判定接口供电不足。

此外，USB2.0规范白皮书上明确指出，USB接口可对外设提供最大电流500mA，但并未对USB 1.0规定最大电流。中国大陆地区较早生产的90%的主板未加保险丝，因而也会有大电流，后来就变成了一种大电流的规范，如一些曾经出现的USB硬盘盒，它们就不适应低电流工作，不能视为供电不足问题。

USB的数据传送有4种传输方式：控制（Control）、同步（isochronous）、中断（interrupt）、大量（bulk）。通常，所有传送方式下的主动权均在PC机方，一般情况下，供电正常，数据传送不会出现什么问题，除非数据线/引脚断路，导致无法识别或传送数据，此种情况下，使用万用表测量即可判断。

2USB接口解决方案

针对所出现的问题，有以下5种解决方案：

（1）外接电源法。对于有自带外接电源的USB设备，如耗电量大的移动硬盘，可以直接使用其外接电源。

（2）主板跳线法。有的主板USB接口的供电可以通过跳线实现供电不足。如前面所提的Supox EP3PTA主板。如果主板无此功能，使用此法就比较困难。不过，若DIY能力比较强的话，可以通过改变USB接口的供电途径来实现，但有一定的风险，不建议使用。

有3种方法可以实现改变USB接口的供电：①可控电路间接供电。当外设有故障短路时或在拔插时，可以自动切断此路的供电，不会造成其它故障，缺点是所供电流受到限制，不能使用耗电量大的外设；②直接使用+5V电源供电。使用此种方法的优点是对外设提供电流大，缺点是当外设有电路故障短路或者在拔插时出现意外情况时，可能会造成其它意想不到的损坏，且故障面积会扩大。现今的电源普遍带有保护功能，主板上有保护电阻，高档主板上的保险电阻也是可恢复型的（当电流超过其额定值时，保险电阻熔断，当线路故障排除后，保险电阻恢复导通）；③副电源直接供电。缺点是电流有限制，不能为耗电量大的外设供电，但在关机后可为外设供电。

（3）替换接口法。如果有多余的键盘或鼠标接口，就使用移动硬盘自带的键盘或鼠标接口，从键盘或鼠标接口那里获得部分电流以保证正常工作。

（4）减少负载法。此方法最为简单，就是将正在使用的USB设备保留，其它设备均拔出，降低使用的功耗，这样可以让主板的USB端口单独为此USB接口服务，从而保证该设备的正常运行。由于目前的新型主板均为两个USB接口一组，每一组使用单独的USB设备位于同一组的端口上时，那么当前USB设备从主板上获得的功耗就会被分担，该接口USB设备可能会受到影响，如果发现该接口设备运行不正常，就要立即将此设备插到其它组中的USB接口上。

（5）检查设备USB电路。此法要求比较高，必须要具备相应的知识，对于初学者，可以直接使用万用表，按照USB A/B、MiniUSB各引脚引义图进行测量。若为断路，可以进行简单的自行焊接；若损坏程度较大，不建议初学者单独拆修，最好办法为送去修理。

参考文献：

[1]贾培武.USB设备不能使用为哪般[J].大众软件，2009（10）.

[2]龙海升.什么是优盘[J].无线电，2008（6）.

[3]王伟华.浅谈移动存储设备的管理[J].黑龙江金融，2007（5）.