为什么不使用USB3.0来详细说明键盘和鼠标接口

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2接口定义来自用户需求

孩子没有妈妈，这是一个漫长的故事. 如果您想知道为什么在键盘和鼠标设备领域很难实现USB3.0接口，我们必须回顾一下键盘和鼠标设备产品的接口开发历史，看看在什么情况下键盘和鼠标设备会成为现实. 替换的界面，每次替换界面都会为用户带来这些改进.

早期的计算机经常使用键盘，显示器和主机集成设计，而没有考虑界面

尽管道格拉斯·恩格尔巴特（Douglas Engelbart）早在1964年就发明了世界上第一只鼠标，但自那时以来，鼠标一直处于概念产品阶段. 鼠标直到1980年代才问世. 逐渐开始传播. 因此，早期的计算机实际上是鼠标，完全依靠键盘输入命令来进行人机交互（打孔纸带与本文无关），让我们忘记它. 由于早期的计算机大多采用集成设计，因此键盘直接连接至主板，并且无法更换计算机上的键盘，因此那个时代的计算机键盘没有任何接口.

键盘接口最初是在1981年IBM推出5150个人计算机时定义的（图片来自维基百科）

早期键盘使用的AT接口特写

直到1981年IBM推出了与PC兼容的个人计算机之后，Blue Giant才消除了键盘界面的混乱. 为了方便用户更换以及使配件制造商生产具有良好兼容性的外部配件，已经开发了PC接口标准. 键盘具有统一的界面定义. 制造商可以生产可以在不同计算机上使用的键盘. 如果键盘有问题，您可以购买替换产品. 此后不久，IBM重新设计了键盘接口并引入了XT / AT接口定义. 白色的圆形大键盘插头仍然给人80种记忆.

鼠标早期没有专用接口，而是使用通用串行接口连接到计算机

与PC兼容的个人计算机的出现也促进了鼠标的发展和普及. 早期的鼠标被用作计算机的可选附件，以满足图形设计用户的需求. IBM当时没有为鼠标设计专用接口. 为了确保鼠标的兼容性，设备制造商使用了计算机设计鼠标所必需的串行接口通信协议. 最初为通用设备设计的串行端口在那时成为鼠标的标准接口.

首次更改3个界面，PS / 2诞生于键盘和鼠标

作为当时计算机连接到设备领域一直占据主导地位.

紫色键盘和绿色鼠标指的是计算机主板上专为键盘和鼠标设计的PS / 2专用接口

PS / 2键盘接口向后兼容. 可以使用不同的适配器电缆在PS / 2和AT接口之间切换键盘.

我不知道有没有像作者这样的网民在初次接触计算机时用诸如“缝线和眼睛，紫色键盘和绿色鼠标”之类的字眼熟悉计算机背后的各种界面. “紫色键盘和绿色鼠标”是指IBM为键盘和鼠标设计的PS / 2专用接口. 紫色PS / 2接口专用于键盘，而绿色PS / 2接口专用于鼠标. 与以前的XT / AT接口相比，PS / 2接口更加紧凑，并且可以通过跳线转换二者，以确保早期的设备可以继续在新计算机上使用.

罗技经典机械水银版本的一部分是通过PS / 2接口设计和生产的

不同于键盘上使用的XT / AT接口（可以通过适配器电缆将其转换为PS / 2接口），由于以下原因，串行鼠标无法通过切换方法连接到绿色的PS / 2鼠标接口: 完全不同的接口定义. 上. 与串行端口相比，PS / 2接口鼠标不需要占用通用接口，并且使用户链接到其他外部设备更加方便. 用户可以通过系统设置更改鼠标的返回速率，最高可以达到300Hz. 追求苛刻操作感的游戏玩家将带来更加精致的操作体验.

1998年，Razer推出了首款鼠标Boomslang2000，它采用了USB接口设计并配备了PS / 2适配器.

尽管PS / 2接口专用于专用端口，但缺点是该接口不支持热插拔功能，并且当键盘和鼠标出现故障或出现故障时，它直接与主板I / O芯片进行通信. 变得松动，这非常容易损坏I / O芯片. 这时，通用性强的USB接口出现了. 与传统的串行端口相比，USB接口不仅支持热插拔功能，而且数量也相对较多（2至4个）. 在那个年代，USB设备相对较少（通常只有打印机，照相机和游戏手柄才具有USB端口，您所说的是U盘，东西太贵了，让我们使用软盘），使用USB端口连接键盘和鼠标设备以解决热插拔问题，并且不会占用关键接口. USB接口已逐渐成为键盘和鼠标设备设计的新方向. USB接口键盘和鼠标与PS / 2接口键盘和鼠标在很长一段时间内开始共存.

4USB2.0性和速度的完美结合

早期的USB键盘和鼠标使用USB1.0 / 1.1协议设计. 转换适配器后，仍可以在PS / 2接口上使用它. 这种设计可以确保用户只需要配备一个小型适配器. 小型适配器可以通过键盘和鼠标专用接口连接到计算机，从而确保新旧设备的完美兼容性.

可以调节PS / 2接口鼠标，以将返回率提高到300Hz

IE3.0鼠标USB接口的采样率只有125Hz，这是FPS播放器认为的伪像

但是，由于USB接口是通用设备接口（从他的正式名称“通用串行总线接口”可以看出），其早期版本的传输速率较低，并且其性能仍无法与USB竞争. 专为鼠标和键盘设计的PS / 2接口相互竞争. 主要性能是在USB1.1接口下，鼠标的返回速率仅为125Hz，无法调整. 键盘只能实现任意6个按键，而不会产生影响. 与PS / 2接口下的鼠标返回率高达300Hz相比，键盘可以实现全键无冲击效果. 追求极致体验的玩家更愿意通过适配器将USB接口的键盘和鼠标连接到PS / 2接口.

Logitech G5游戏鼠标采用USB2.0接口设计

从Logitech G5开始，鼠标已正式进入USB2.0时代. 返回率可以达到1000Hz，并且可以由驱动器调整

可以说，除了热插拔功能带来的便利之设备带来实质性的性能改进. 但是随着USB2.0时代的到来以及其他新技术的出现，键盘和鼠标设备中PS / 2接口的优势已经消失. USB2.0接口不仅具有热插拔的优势，而且还可以将PS / 2接口鼠标的返回速率提高到300Hz. 通过切换驱动程序软件或硬件，鼠标可以在USB2.0接口下实现默认的500Hz和最高的1000Hz的返回率. 率. 为了照顾老用户的习惯，制造商还可以调整鼠标以达到250Hz，333Hz和其他返回速率的档位.

通过虚拟USBHUB技术键盘，完整的键盘可以在USB2.0接口上实现而不会受到影响

尽管USB2.0接口并没有实质性改善键盘的防碰撞功能，但由全新的主控制芯片和内置固件实现的虚拟USBHUB技术使键盘可以轻松实现非键盘完整功能. 冲击功能，越来越多的设备制造商开始使用USB2.0接口来生产键盘和鼠标设备产品，传统的PS / 2接口开始逐渐结束. 为了节省不必要的成本，一些主要卖点具有成本效益的消费级主板甚至直接取消了PS / 2接口. 性和传输速率的完美结合使USB2.0成为键盘和鼠标设备接口的头把交椅.

5个需求有限的USB3.0没有实质性的改进

回顾一下键盘和鼠标接口的开发历史，我们可以看到，每次更换接口都是为了给用户带来更好的体验. 换句话说，是用户对体验的追求推动了键盘和鼠标设备界面的转变.

PS / 2接口的出现对于键盘和鼠标设备的开发具有不可磨灭的意义

PS / 2专用接口取代了PC / XT / AT /串行端口和其他接口，带来了接口的小型化和传统速度的提高. USB1.0 / 1.1接口的出现通过热插拔功能为用户提供了便利的条件. USB2.0接口和其他新技术的出现，在解决键盘防撞问题的同时，也大大提高了鼠标的传输速度. 有些键盘甚至开始使用USB2.0技术来追求更高的返回率和更快的响应速度.

即使是性能强大的高端游戏鼠标和USB2.0接口也足以满足需求

热插拔，1000Hz的返回速率，稳定的电源性能和USB2.0接口性能完美地解决了键盘和鼠标设备的所有接口要求. 如今，当键盘和鼠标技术高度成熟且产品性能全面时，用户很难提出新的要求并推动键盘和鼠标界面的新一轮革命.

对高性能游戏鼠标的测试是，鼠标内部的主控制芯片USB2.0接口不会成为数据传输的瓶颈

与U盘和移动硬盘等移动存储设备相比，键盘和鼠标设备对电源强度和传输速度没有要求. 当前性能最高的A9800激光引擎每秒可生成1080万数据（A9800引擎成像CMOS尺寸为3​​0×30像素，刷新率为12000FPS），但是在采样数据由主控制芯片处理后，很少被传输到计算机. 顶级游戏鼠标的超高采样率和刷新率仅测试鼠标主控制芯片，而不会增加计算机的数据处理能力. USB3.0接口强大的数据传输功能在键盘和鼠标前面毫无用处.

6家大型研发投资制造商无意干预USB3.0

除了对产品的需求有限和用户需求有限之产品中得到广泛使用的原因也是最重要的原因，即设备制造商不打算涉足USB3.0领域. 总体上讲，新技术的应用通常可以更好地刺激用户的消费者需求，尤其是在IT行业中，这似乎令人难以置信. 新技术通常是产品推广的主要亮点. 但是对于键盘和鼠标，就是这种情况.

如果没有醒目的蓝色标记，则USB3.0和USB2.0端口的长度几乎相同

在外观和细节方面，USB3.0接口似乎与USB2.0接口高度一致. 如果没有配备蓝色徽标，那么普通用户很难将USB3.0与传统USB3.0接口区分开. 尽管外观相同，但USB3.0接口也可以向下兼容USB2.0接口，但是必须说，这两个接口在结构和原理上都存在巨大差异.

USB2.0插头内只有四个插针

传统的USB2.0接口由四个引脚组成，其中两个引脚负责数据传输，两个引脚负责供电. USB3.0接口的针数已从4增加到9. 以USB3.0标准公连接器为例. 上半年四个引脚的定义与USB2.0完全相同，后者是一个完全独立的USB2.0接口. ，并且插头的后半部分增加了5个引脚，这部分实际上是用于USB3.0接口的电源和数据传输引脚. 插入USB设备后，系统将根据连接的引脚识别它是USB2.0设备还是USB3.0设备. 如果是USB2.0设备，它将进入USB2.0通道，反之亦然. USB3.0的所谓兼容性是在其中添加了独立的USB2.0接口. 如果设备通过USB3.0通道连接到系统，则USB2.0部分将根本无法工作.

与USB2.0接口相比，USB3.0更复杂，并且内部有9个引脚.

USB3.0接口是完全独立的，通过添加USB2.0接口可以实现所谓的“兼容性”

这意味着如果设备制造商想要在键盘和鼠标产品上使用USB3.0接口，则需要确保该设备可以在USB2.0模式下正常使用，然后根据USB3进行开发.0设计标准和引脚定位. 满足USB3.0接口使用需求的全新系统. 对于利润微薄但周转快的键盘和鼠标产品，作为领先的营销模式，这样的设计不可避免地会导致更高的产品制造成本. 由于需要设计新电路，制造商必须在产品开发的初始阶段投入大量资金来开发新的电路系统，这会增加投资风险. 在这个阶段，存在一个USB2.0接口，该接口在技术上已经非常成熟，可以满足用户的需求. 当然，制造商不会愿意冒险进行几乎无法改善用户体验的技术变革. 这也是USB3.0技术没有进入键盘和鼠标设备领域的主要原因.

Cooler Master铝制元素机械键盘是极少数采用USB3.0元素设计的产品.

但是，并非所有制造商都对USB3.0技术无动于衷. 知名的散热制造商Cooler Master推出了“铝元素”机械键盘，零售价为1000元. 键盘设计有USB3.0 HUB，因此用户可以轻松快速地连接支持USB3.0技术的移动存储设备，例如U盘，移动硬盘等. 作为用户，我们仍然很高兴看到制造商尝试新技术并将它们变为现实.

铝质机械键盘USBHUB部分具有USB3.0功能

USB3.0技术要真正进入键盘和鼠标设备领域并全面普及，还有很长的路要走. 但是谁能真正了解未来的情况呢？欢迎大家在文章底部留言，并告诉我们您对USB3.0接口的看法. 我们将继续在评论中与您交流.

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