计算机硬件技术基础 第6章（接口）.pptVIP

第6章 接口——目录 6.1 接口的基本知识 接口概述 接口的操作 6.2 串行接口——RS-232C 6.3 并行接口——IEEE1284 6.4 USB 6.5 IEEE-1394接口 6.6 IDE接口 6.7 SATA接口 6.8 SCSI接口 6.9 IrDA——红外线接口 6.10 无线接口 6.1 接口的基本知识——定义和指标 接口——用于完成计算机主机系统与外部设备之间的信息交换。一般接口由接口电路、连接器(连接电缆)和接口软件(程序)组成。 6.1 接口的基本知识——接口概述 接口软件、I/O总线、接口电路和连接的外部设备的关系 6.1 接口的基本知识——接口概述 Intel 865芯片组构成的计算机系统 6.1 接口的基本知识——接口概述 接口电路的构成 6.1 接口的基本知识——接口概述 接口的基本功能 数据传送：CPU执行输入/输出指令与外部设备交换数据。 数据缓冲：用于输入输出过程中的暂存，对方不能及时接收数据时，将数据暂存在接口电路中。根据接口的需要可以是1个或2个字节，或是FIFO存储器，也可以是数据存储区。 信号变换：完成计算机数字信号与I/O设备信号(如模拟信号、开关信号、计数脉冲等)的相互转换。 中断：大多数接口电路有中断功能，以提高接口程序的效率。 接口的高级功能 差错控制：实现检错或纠错。 高层通信协议：实现呼叫、数据包、流量控制等。 即插即用、电源管理、动态配置等。 6.1 接口的基本知识——接口的操作 接口的操作：程序对接口的访问（读/写）方式。不同的接口电路支持不同的操作方式。 查询控制方式：在程序的主动控制下，通过读取状态寄存器了解接口的情况，完成相应的程序操作。为了及时了解接口的状态，需要时间密集的查询操作。CPU效率低。 中断控制方式：当接口出现需要程序干预的事件，通过中断通知CPU，CPU再读取状态寄存器，确定事件的种类，以便执行不同的代码处理。CPU效率高而且及时。 DMA控制方式：CPU与接口的数据传送采用DMA传送，即传送的具体过程由硬件（DMA控制器）完成，传送速度比通过CPU快，尤其是在批量传送时效率很高。 6.2 串行接口——RS-232C 串行传送：数据信息以串行方式逐位传送。如RS-232C、USB接口、SATA接口、键盘接口和鼠标器接口等 。特点：节省接口线数目、传送距离远，接口电路复杂。 同步串行和异步串行：串行接口可分为同步串行和异步串行两类，同步串行接口在连接线中有时钟线，而异步串行接口没有时钟信号线。 同步串行传送： 6.2 串行接口——RS-232C基本特性 连接器：采用DB25和DB9(D型)连接器，DB25多为早期设备使用，DB9多为现在使用。 电缆长度：RS-232C电缆的最大长度和线缆类型、通信速率等有关，一般情况下限制在15米。 通信速率：固定可选的速率110、300、600、1200、2400、3600、4800、7200、9600、14400、19200、28800、33600、38400、57600、115200 bps(Bit Per Second)。 6.2 串行接口——RS-232C基本特性 RS-232C信号电平：采用双极非平衡方式，负电平(-3 ~ -15V)代表逻辑1，正电平(+3 ~ +15V)代表逻辑0。一般采用±5V 或±12V。接口电路完成内部逻辑电平(0~3/5V)与接口信号电平(-12 ~ +12V)的转换。 RS-232C的内部波形和接口信号波形： 6.2 串行接口——RS-232C的接口信号 RS-232-C接口连接器：连接的两端分别为DTE（ Data Terminal Equipment ）和DCE（ Data Communication Equipment ）端。 6.2 串行接口——RS-232C的接口信号 接口信号说明(→:DTE到DCE，←:DCE到DTE) TxD(Transmitted Data →): 数据发送。 RxD(Receive Data ←): 数据接收。 RTS(Request To Send →): 请求发送，表示要求发送数据到DCE。 CTS(Clear To Send ←): 清除发送(允许发送)，表示DCE可以接收数据，对RTS的应答。 DTR(Data Terminal Ready →): 数据终端就绪，表示DTE准备就绪。 DSR(Data Set Ready ←): 数据设备就绪，表示DEC准备就绪。 RI(Ring Indicator ←): 振铃检测指示，MODEM使用。 CD(Carrier Detect ←): 载波检测指示，MODEM使用。 6.2 串行接口——RS-232C的一个应用例子 操作实例：DCE为MODEM，DTE 为P