【導(dǎo)讀】顯示器接口近年來(lái)迅速實(shí)現(xiàn)了多樣化。2000年代隨著液晶顯示器的發(fā)展，“DVI”接口得到了普及；2000年代后期，能用一根線(xiàn)纜同時(shí)傳輸影像和音頻的小型扁平接口“HDMI”開(kāi)始盛行；接著有出現(xiàn)了比HDMI傳輸能力進(jìn)一步提高的“DisplayPort”；隨著近來(lái)智能手機(jī)的普及，“MHL”和“MyDP”又順勢(shì)而生；而如今USB儼然成為個(gè)人電腦用戶(hù)最為熟悉的接口，而發(fā)展并未停止，隨著Thunderbolt的出現(xiàn)，顯示器等外設(shè)也將進(jìn)一步整合。
Thunderbolt
用途：連接通用設(shè)備
趨勢(shì)：匯集顯示器、外設(shè)的輸入輸出信號(hào)
圖1：Thunderbolt接口
連接外設(shè)的接口隨著USB的出現(xiàn)已經(jīng)基本統(tǒng)一。今后，隨著“Thunderbolt”的出現(xiàn)，還將進(jìn)一步將顯示器等外設(shè)也整合到一起。
Thunderbolt是英特爾公司開(kāi)發(fā)的接口，端子形狀與小型的“Mini DisplayPort”相同。采用兩路銅線(xiàn)電纜傳輸，每路都為10Gbps雙向傳輸。采用光纜傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)也正在準(zhǔn)備中（表1）。利用Thunderbolt接口的高速傳輸通道，可以統(tǒng)一發(fā)送符合DisplayPort標(biāo)準(zhǔn)的影像信號(hào)，以及與“PCI Express”標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)之間的信號(hào)。
連接顯示器和外設(shè)
圖2：Thunderbolt的主要性能參數(shù)
連接顯示器時(shí)，Thunderbolt可以作為處理DisplayPort 1.1a標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的端子工作。個(gè)人電腦可以通過(guò)由Thunderbolt連接的顯示器與HDD硬盤(pán)等外設(shè)連接，最多可以串聯(lián)6臺(tái)外設(shè)。支持Thunderbolt的產(chǎn)品方面，蘋(píng)果于2011年推出了個(gè)人電腦和顯示器。2012年7月，宏碁推出了支持Thunderbolt接口的Windows筆記本“Aspire S5”，巴法絡(luò)推出了外置硬盤(pán)“HD-PATU3”。
巴法絡(luò)的硬盤(pán)也配備USB 3.0端子。通過(guò)對(duì)該硬盤(pán)分別經(jīng)Thunderbolt和USB 3.0與個(gè)人電腦連接時(shí)的文件傳輸時(shí)間進(jìn)行測(cè)量，Thunderbolt稍快一些（圖2）。與使用USB 2.0連接相比，傳輸時(shí)間縮短至約三分之一。
圖3：經(jīng)由Thunderbolt的個(gè)人電腦與外設(shè)的連接方法
Thunderbolt可以統(tǒng)一發(fā)送傳輸影像數(shù)據(jù)的“DisplayPort”信號(hào)，以及用于與外設(shè)交換數(shù)據(jù)的“PCI Express”信號(hào)。因此，能同時(shí)連接顯示器和外設(shè)。蘋(píng)果公司推出的顯示器配備USB接口和以太網(wǎng)接口。
圖4：縮短文件復(fù)制時(shí)間
與利用USB 2.0設(shè)備傳輸文件相比，利用Thunderbolt設(shè)備傳輸文件所花的時(shí)間可縮短至大約三分之一。USB 3.0設(shè)備也能縮短到相同程度，但使用Thunderbolt時(shí)能更快一點(diǎn)。
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DVI、HDMI、DisplayPort
Digital Visual Interface、High-Definition Multimedia Interface
用途：傳輸影像和音頻
趨勢(shì)：推進(jìn)對(duì)高精細(xì)化和智能手機(jī)的支持
圖5：DVI、HDMI、DisplayPort接口
顯示器接口近年來(lái)迅速實(shí)現(xiàn)了多樣化。CRT顯示器時(shí)代利用“模擬RGB”接口，而2000年代隨著液晶顯示器的普及，“DVI”接口得到了普及。DVI分為數(shù)字傳輸專(zhuān)用的“DVI-D”以及還支持模擬傳輸?shù)?ldquo;DVI-I”兩種標(biāo)準(zhǔn)（表1）。通過(guò)增加端子的引腳數(shù)提高了數(shù)據(jù)傳輸速度的“雙鏈路”方式在規(guī)格上還可以顯示4K×2K（約4000×2000像素）的高精細(xì)影像。
2000年代后期，能用一根線(xiàn)纜同時(shí)傳輸影像和音頻的小型扁平接口“HDMI”開(kāi)始普及。HDMI還可用于數(shù)碼相機(jī)、智能手機(jī)以及多種錄像機(jī)與電視之間的連接。
“DisplayPort”的傳輸能力比HDMI進(jìn)一步提高，能在高分辨率畫(huà)面上顯示幀率較高的流暢影像。雖然配備DisplayPort接口的個(gè)人電腦還比較少，不過(guò)已被商用顯示器采用。另外，由于Thunderbolt接口采用了小型化的DisplayPort接口“Mini Display Port”，因此最近，為實(shí)現(xiàn)與Thunderbolt接口的共用而采用Mini DisplayPort接口的筆記本電腦不斷增加。
隨著近來(lái)智能手機(jī)的普及，出現(xiàn)了“MHL”和“MyDP”這些連接智能手機(jī)和液晶電視等的標(biāo)準(zhǔn)。這兩種標(biāo)準(zhǔn)能在向電視等輸出1080p影像的同時(shí)，為智能手機(jī)充電。其中MHL率先得到普及，市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)支持MHL標(biāo)準(zhǔn)的電視。
圖6：主要的顯示器接口標(biāo)準(zhǔn)
DVI和DisplayPort主要是以個(gè)人電腦和顯示器的連接為對(duì)象。MHL和MyDP主要以智能手機(jī)和電視的連接為對(duì)象。HDMI既能用于個(gè)人電腦又能用于智能手機(jī)。
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USB
Universal Serial Bus
用途：連接通用設(shè)備
趨勢(shì)：支持3.0標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)化傳輸速度和供電能力
圖7：USB接口
支持產(chǎn)品較多的“USB”是個(gè)人電腦用戶(hù)最為熟悉的接口。在以前的個(gè)人電腦中，打印機(jī)、外置硬盤(pán)、鼠標(biāo)和鍵盤(pán)分別使用不同的接口，而現(xiàn)在都統(tǒng)一成了USB。另外，只用線(xiàn)纜連接外設(shè)即可使用的即插即用，以及無(wú)需關(guān)掉個(gè)人電腦和外設(shè)的電源即可插拔的熱插拔等出色的易用性也推動(dòng)了普及。
目前，支持“USB 2.0”的產(chǎn)品廣泛普及，個(gè)人電腦上主要使用A型接口，外設(shè)上主要使用B型接口。智能手機(jī)等設(shè)備上使用的Micro-B型以及數(shù)碼相機(jī)等小型產(chǎn)品使用的Mini-B型等小型接口的應(yīng)用也越來(lái)越多廣泛。
圖8：根據(jù)設(shè)備的不同，有多種接口
一般情況下，個(gè)人電腦配備A型接口，打印機(jī)等大型外設(shè)配備B型接口，數(shù)碼相機(jī)等小型外設(shè)配備Mini型接口，智能手機(jī)等配備Micro型接口。
今后，“USB 3.0”將成為主流。USB 3.0標(biāo)準(zhǔn)于2008年制定，到2012年，很多新款個(gè)人電腦都配備了USB 3.0和2.0兩種接口。2.0和3.0的接口看上去只有A型接口的插座顏色不同，其實(shí)內(nèi)部的信號(hào)線(xiàn)也增加了。外設(shè)上，2.0和3.0的B型和Micro-B型的接口形狀也不一樣。
USB 3.0的最大特點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳輸速度高達(dá)5Gbps，是USB 2.0的10倍以上。最大傳輸速度為480Mbps的USB 2.0雖然具備能以實(shí)用速度使用外置硬盤(pán)的優(yōu)點(diǎn)，但數(shù)據(jù)傳輸速度要比硬盤(pán)慢。而通過(guò)USB 3.0使用外置硬盤(pán)的話(huà)，“能充分發(fā)揮硬盤(pán)的性能”。
圖9：USB 3.0的傳輸速度達(dá)到10倍以上
USB 3.0的最大數(shù)據(jù)傳輸速度提高至5Gbps。還可進(jìn)行原標(biāo)準(zhǔn)支持的低速連接。最大線(xiàn)纜長(zhǎng)度方面，USB 2.0以前一直是5m，而3.0縮短至3m。經(jīng)由集線(xiàn)器最多可將127臺(tái)終端連接到1個(gè)接口上。
另外，USB 3.0將從個(gè)人電腦向連接終端供電的能力提高到USB 2.0的約2倍。支持USB的外設(shè)中，有“總線(xiàn)電源驅(qū)動(dòng)”型產(chǎn)品，也就是只利用個(gè)人電腦經(jīng)由USB連接線(xiàn)發(fā)送來(lái)的電力即可運(yùn)行。雖然市場(chǎng)上也有可用總線(xiàn)電源驅(qū)動(dòng)的USB 2.0外置硬盤(pán)，而采用USB 3.0標(biāo)準(zhǔn)的話(huà)，藍(lán)光光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器等耗電量較大的產(chǎn)品也能利用總線(xiàn)電源驅(qū)動(dòng)。
圖10：USB 3.0的供電能力提高
藍(lán)光光驅(qū)等以往需要另外連接到家用電源的設(shè)備也能通過(guò)USB 3.0接口，只利用總線(xiàn)電源使用。另外，還有配備可為智能手機(jī)快速充電的USB 3.0接口的筆記本電腦。
如上所述，USB 3.0改善了易用性，不過(guò)要想充分發(fā)揮其性能，個(gè)人電腦、外設(shè)及線(xiàn)纜全都需要支持3.0。USB 3.0的B型接口的形狀要比2.0大，因此使用3.0線(xiàn)纜的話(huà)無(wú)法連接2.0外設(shè)。雖然可以利用USB 2.0的線(xiàn)纜將這些設(shè)備與個(gè)人電腦的USB 3.0接口連接，但數(shù)據(jù)傳輸速度只能達(dá)到USB 2.0的最大速度480Mbps。
圖11：需要個(gè)人電腦、外設(shè)、線(xiàn)纜的支持
利用USB 3.0連接需要個(gè)人電腦、外設(shè)和線(xiàn)纜全部支持USB 3.0。如果有任意一個(gè)支持2.0，數(shù)據(jù)傳輸速度就會(huì)下降。另外，支持3.0的線(xiàn)纜不能與支持2.0的外設(shè)連接。
進(jìn)行USB連接的外設(shè)和線(xiàn)纜也在不斷進(jìn)步。例如，可使以往通過(guò)DVI等接口連接的顯示器實(shí)現(xiàn)USB連接的適配器已經(jīng)普及。該適配器在轉(zhuǎn)換部分嵌入了圖形芯片，作為外置顯卡發(fā)揮作用。此外，解決了USB的缺點(diǎn)——“難以區(qū)分端子正反面”的問(wèn)題、無(wú)論朝上還是朝下均能插入U(xiǎn)SB插座的線(xiàn)纜也已經(jīng)亮相。
圖12：USB接口也支持顯示器輸出
I-O DATA DEVICE的“USB Graphic(USB-RGB/D2)”是可連接到個(gè)人電腦的USB接口上實(shí)現(xiàn)多顯示器環(huán)境的適配器。輸出支持DVI-I接口和模擬RGB接口。
圖13：無(wú)論正反均可插入的產(chǎn)品亮相
通常，A型USB接口的上下朝向是固定的。巴法絡(luò)的“哪邊都可用USB連接線(xiàn)”無(wú)論朝上還是朝下都能插入。該線(xiàn)纜一端是A型接口，另一端是Micro-B型接口，方便智能手機(jī)與個(gè)人電腦的連接。
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越來(lái)越少見(jiàn)的IEEE 1394
數(shù)據(jù)傳輸速度最大為400Mbps的“IEEE 1394”接口在2000年代被廣泛使用（圖A），其開(kāi)發(fā)商蘋(píng)果公司稱(chēng)之為“FireWire”、索尼稱(chēng)之為“i.LINK”。IEEE 1394被視頻錄像機(jī)和攝像機(jī)等產(chǎn)品采用，用于直接交換影像數(shù)據(jù)。
個(gè)人電腦中還將其用于外置硬盤(pán)等的連接，不過(guò)使用機(jī)會(huì)逐漸被支持設(shè)備較多的USB奪走，最近支持IEEE 1394的產(chǎn)品越來(lái)越少。傳輸速度提高至最大800Mbps的IEEE 1394b標(biāo)準(zhǔn)也已出臺(tái)，不過(guò)只得到了蘋(píng)果個(gè)人電腦等的采用。
圖14：最大能以400Mbps傳輸數(shù)據(jù)的IEEE 1394標(biāo)準(zhǔn)的線(xiàn)纜上的插頭。
左側(cè)是用來(lái)插入個(gè)人電腦上常用的標(biāo)準(zhǔn)接口的6引腳線(xiàn)纜插頭。右側(cè)是用來(lái)插入AV設(shè)備使用的迷你接口的4引腳線(xiàn)纜插頭。
藍(lán)牙
用途：連接通用設(shè)備
趨勢(shì)：節(jié)點(diǎn)化，支持的設(shè)備不斷增多
圖15：藍(lán)牙
“藍(lán)牙”是為了使手機(jī)與耳麥等外設(shè)無(wú)線(xiàn)連接而開(kāi)發(fā)的接口。與紅外線(xiàn)通信相比，終端間的通信不容易中斷。也用于個(gè)人電腦與鼠標(biāo)和鍵盤(pán)的無(wú)線(xiàn)連接。
最初的藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的通信速度為1Mbps。之后，除了Bluetooth 3.0最大為24Mbps的模式外，最新版的Bluetooth 4.0標(biāo)準(zhǔn)還追加了利用節(jié)電技術(shù)的“LE（低耗電）模式”。藍(lán)牙手表等可利用電池長(zhǎng)時(shí)間驅(qū)動(dòng)。電磁波輸出和通信距離分3級(jí)，以“Class”進(jìn)行規(guī)定。
使用藍(lán)牙終端時(shí)，連接雙方的終端都必須支持按用途劃分的被稱(chēng)為“協(xié)議”的通信標(biāo)準(zhǔn)。購(gòu)買(mǎi)前最好先確認(rèn)一下。
圖16：高速化和節(jié)電化取得進(jìn)展
藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)包括規(guī)定了通信速度和耗電量等的“版本”、表示選配功能的“模式”以及規(guī)定了通信距離的“Class”。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中列舉了這些參數(shù)。
圖17：不同終端采用的主要協(xié)議
協(xié)議中規(guī)定了藍(lán)牙設(shè)備中應(yīng)用的通信順序等。支持藍(lán)牙的個(gè)人電腦和智能手機(jī)支持A2DP及HFP等多種協(xié)議。需要注意的是，手表等LE模式專(zhuān)用設(shè)備無(wú)法與支持Bluetooth 3.0以前標(biāo)準(zhǔn)的終端通信。只能與支持Bluetooth 4.0的終端連接。
圖18：通過(guò)Bluetooth 4.0連接時(shí)需要注意
只支持Bluetooth 4.0中增加的節(jié)電功能（LE模式）的終端，與支持Bluetooth 3.0及以前標(biāo)準(zhǔn)的終端無(wú)法連接。從產(chǎn)品附帶的標(biāo)記來(lái)看，要想使用帶“Bluetooth SMART”標(biāo)記的產(chǎn)品，需要與帶“Bluetooth SMART READY”的產(chǎn)品配套。
