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計算機接口和通信術語的解釋

中斷:用戶級程序操作調用系統級程序,即低級程序調用高級程序。

全雙工:即雙方可以同時向對方發送數據,例如手機。

半雙工是單向的,比如pp機和發射機。

1.總線的概念:

多個功能組件共享的信息傳輸線稱為總線。總線結構便於組件和設備的擴展,使用統壹的總線標準將更容易實現不同設備之間的互連。

2.公共汽車的分類:

總線分為內部總線、系統總線和外部總線。內部總線是指連接芯片內部所有組件的總線。系統總線是指連接CPU、內存和各種I/O模塊的總線。外部總線是微型計算機和外部設備之間的總線。

3.系統總線:

⑴數據總線DB(Data Bus):用於CPU與主存之間、CPU與I/O接口之間的信息傳輸。數據總線的寬度(數量)決定了每次可以同時傳輸信息的位數。因此,數據總線的寬度是決定計算機性能的主要指標。計算機總線的寬度等於計算機的字長。目前,微型計算機使用的數據總線有幾種類型,如16位、32位和64位。

⑵地址總線AB(Address Bus):用於給出源數據或目的數據所在的主存單元或I/O端口的地址。

⑶控制總線CB(Control Bus):用於控制數據線和地址線的訪問和使用。

4.通用總線標準

常見的總線標準有:ISA總線、EISA總線、VESA總線和PCI總線。目前,PCI總線多用於微型計算機。

5.系統總線性能指標

⑴總線帶寬:指單位時間內總線上可以傳輸的數據量。

⑵總線的位寬總線的位寬是指總線可以同時傳輸的數據位數。

⑶總線工作頻率:工作頻率越高,總線工作速度越快,總線帶寬越寬。

總線帶寬=總線位寬/8×總線工作頻率MB/s

並行端口也稱為並行接口。目前,並行接口主要用作打印機端口,使用25針D型連接器。所謂“並行”是指通過並行線路同時傳輸8位數據,使數據傳輸速度大大提高,但並行傳輸的線路長度有限,因為長度增加,幹擾會增加,數據容易出錯。

串口叫串行湧冢?壹般有兩個串口,COM 1和COM 2。串行端口不同於並行端口,它的數據和控制信息是逐位傳輸的。雖然速度會慢壹些,但傳輸距離比並口長,所以遠距離通信應該使用串口。COM 1通常使用9針D型連接器,也稱為RS-232接口,而COM 2使用老式的DB25針連接器,也稱為RS-422接口,目前很少使用。

壹。並行接口

並行接口也簡稱為“並行端口”。目前計算機中的並行接口主要用作打印機端口,不再使用36針連接器,而是使用25針D連接器。所謂“並行”是指通過並行線路同時傳輸8位數據,使數據傳輸速度大大提高,但並行傳輸的線路長度有限,因為長度增加,幹擾會增加,數據容易出錯。目前,有五種常見的並行端口:4位、8位、半8位、EPP和ECP。大多數PC計算機配有4位或8位並口,所有支持IEEE1284並口規格的計算機基本上都配有ECP並口。

標準並行端口是指4位、8位和半8位並行端口。4位端口壹次只能輸入4位數據,但可以輸出8位數據;8位端口壹次可以輸入和輸出8位數據。EPP端口(增強型並行端口)是由英特爾和其他公司開發的,它允許8位雙向數據傳輸,可以連接各種非打印機設備,如掃描儀、局域網適配器、磁盤驅動器和光盤驅動器。ECP端口(extended parallel port)由微軟和惠普共同開發,支持命令周期、數據周期和多邏輯設備尋址,可在多任務環境中使用MA(direct memory access)。目前,幾乎所有奔騰級別以上的主板都集成了並行端口,這些端口標記為PAR-ALL 1或LPT 1。這是壹個25針的雙針插座。

2.中斷處理模式

這樣,CPU不再被動等待,而是始終執行其他程序,壹旦外設交換數據就緒,它就會向CPU發出服務請求。如果CPU響應請求,它將暫時停止當前執行的程序,執行與請求對應的服務程序,然後在完成後繼續執行最初中斷的程序。中斷處理方式的優點是顯而易見的,它不僅節省了CPU查詢外設狀態和等待外設就緒的時間,而且提高了CPU的工作效率,滿足了外設的實時性要求。然而,每個設備都需要分配壹個中斷號和壹個相應的中斷服務程序。此外,需要壹個中斷控制器(I/O接口芯片)來管理I/O設備發出的中斷請求,例如設置中斷屏蔽和中斷請求優先級,這將增加系統的負擔。此外,中斷處理方法的缺點是每次傳輸壹個字符時,都需要中斷,啟動中斷控制器,並保留和恢復場景,以便繼續執行原始程序。系統的工作量非常大,因此如果需要大量的數據交換,系統的性能將非常低。

3.直接存儲器存取傳輸模式

DMA最明顯的特點是它使用壹種特殊的硬件電路——DMA控制器來控制存儲器與外設之間的數據交換,而無需CPU的介入,從而大大提高了CPU的工作效率。在DMA數據傳輸之前,DMA控制器將向CPU申請總線控制。如果CPU允許,控制權將被移交,因此數據交換時總線控制權將由DMA控制器持有,DMA控制器將在傳輸後將總線控制權歸還給CPU,因此采用DMA模式的設備的CPU占用率相對較低。

然而,由於計算機外圍設備種類繁多,並且大多數使用機電傳輸設備,因此當CPU與I/O設備交換數據時仍存在以下問題:

(1)速度不匹配。I/O設備的工作速度比CPU慢得多,並且由於類型不同,它們之間的速度差異也很大。例如,硬盤的傳輸速度比打印機快得多。

(2)時序不匹配。每個I/O設備都有自己的時序控制電路,它以自己的速度傳輸數據,無法與CPU的時序統壹。

③信息格式不匹配。不同的I/O設備以不同的格式存儲和處理信息,如串行和並行、二進制格式、ACSII編碼和BCD編碼。

④信息類型不匹配。

所有這些問題都是計算機實際使用效率低下的重要原因。

二、串行接口

計算機的標準接口稱為串行接口,簡稱“串口”。現在的PC電腦壹般有兩個串口,COM 1和COM 2。串口不同於並口,它的數據和控制信息是壹個壹個傳輸的。雖然速度會慢壹些,但傳輸距離比並口長,所以遠距離通信應該使用串口。壹般來說,COM 1使用9針D型連接器,而COM 2使用老式的DB25針連接器。

第三,USB接口

USB是“通用串行總線”,它的中文名稱是通用串行總線。這是近兩年在PC領域廣泛應用的壹種新的接口技術。理論上,USB技術由三部分組成:帶有USB接口的PC系統、支持USB系統的軟件和使用USB接口的設備。

自從微軟推出Win9x以來,USB進入了實用階段。根據Dataquest的統計結果,1999年全球共售出65438+億個USB設備,2000年這壹數字已增加到150萬個,預計到2001年這壹數字將至少翻壹番。

USB設備有兩種不同的連接器,稱為A系列和B系列。A系列連接器主要是為那些需要電纜來保持永久連接的設備而設計的,例如集線器、鍵盤和鼠標。大多數主板上的USB接口都是A系列連接器。b系列連接器專為需要可拆卸電纜的設備而設計。例如打印機、掃描儀、調制解調器等。物理USB插頭很小,這不同於典型的串行端口或並行端口電纜。插頭不是用螺釘和螺母連接的。

理論上,USB可以串聯127個設備,但在實際應用測試中,也許串聯3 ~ 4個設備是不夠的。

而且本身作為USB產品,只有鍵盤有輸入和輸出的雙頭設計,其他所有產品都只有壹個輸入接口,因此無法連接另壹個USB設備。此時,如果您需要連接多個USB設備,則需要壹個連接橋-USB集線器。

目前,ATX主板通常只有兩個內置USB接口(815E芯片組將此數量增加了壹倍),但要連接四個或更多USB設備,必須安裝壹個USB集線器,這可以擴展USB接口的數量。

USB HUB可以連接USB設備,也可以串聯另壹個USB HUB。但是,串聯的USB集線器不應超過三個,即在第三個串行USB接口上不能串聯任何USB集線器。

USB HUB的安裝步驟如下:

首先,打開主板上的USB接口。檢查CMOS設置中的USB選項。如果已禁用,請將此選項更改為啟用。保存後,您可以通過進入Windows找到USB控制器。通用集線器有三種類型:壹對二集線器、壹對四集線器和壹對五集線器。所謂壹拖二,就是通過原有的USB接口擴展兩個USB接口。據說是壹對二,但是因為會占用原來的USB口,雖然擴展了兩個接口,實際上只多了壹個USB接口。以此類推,壹對四可以多三個USB接口,而壹對五可以多四個USB接口(接口越多,集線器的價格越高,相應的功耗也會增加)。以壹對四USB集線器的安裝為例。此USB集線器有1個輸入連接器和4個輸出連接器。輸出連接器的形狀與輸入連接器的形狀不同,這很容易區分。

同時,對於集線器,通常提供壹根導線來連接USB設備,導線連接器的壹端用於連接USB設備(或USB集線器)的輸入端。電線另壹端的連接器用於連接USB集線器的輸出端,可以依次安裝。值得註意的是,許多USB設備已經具有USB HUB的功能。例如,壹些顯示器的外殼背面有四個USB輸出接口(當然,還有壹個USB輸入接口),因此該顯示器也可以承擔USB集線器的責任。另壹點是電源。壹到兩個USB集線器通常沒有外部電源,而壹到四個USB集線器大多配備電源適配器。不過,壹至四個USB集線器即使在沒有電源的情況下也可以工作,但每個接口只能提供約100毫安的電源,壹旦連接電源適配器,就可以升級到約500毫安。

目前最新的USB標準是USB 2.0,它與以前版本最大的區別是速度大大提高。USB 2.0的數據傳輸速率將達到480Mbit/s,比USB 1.1的數據傳輸速率高40倍。同時,USB 2.0保持了良好的兼容性,數據線和接口與之前的接口相同。換句話說,USB 2.0設備可以插入USB 1.1接口,USB 1+0設備也可以插入USB 2.0接口使用。

如今,USB已應用於各種PC外設。輸出設備包括掃描儀、數碼相機、數碼攝像機、音頻系統、監視器等。掃描儀、數碼相機和數碼攝像機是最早使用USB技術的產品,這些產品主要利用USB的高速數據傳輸能力。在輸入設備方面,USB鍵盤,鼠標和操縱桿極其穩定,很少出現問題。此外,還有DSL的USB“cat”、IOMEGA的USB ZIP驅動器和eTek的USB PC網卡等。現在越來越多的筆記本電腦配備了USB接口,這並不意味著筆記本電腦可以從USB接口中獲得很大的好處。關鍵是經常在臺式電腦和筆記本電腦之間傳輸數據的用戶可以使用USB接口來提高工作效率。

四。IEEE 1394接口

IEEE 1394接口具有高速和熱插拔的特點,在視頻系統中應用廣泛。由於計算機的快速發展,PC上已經出現了1394。比如技嘉推出的GA-6VX7- 1394主板就有三個1394接口。IEEE 1394的主板可廣泛應用於各種視頻系統。數碼相機(VCR)中的數據可以通過IEEE 1394接口簡單地發送到PC進行處理,或通過IEEE 1394接口傳輸到1394硬盤進行存儲。而且IEEE 1394接口還可以用於網絡連接,所有設備都可以通過IEEE 1394接口高速傳輸數據。

可以預見的是,隨著USB和IEEE 1394接口的發展,未來機箱後面的接口種類可能會大大減少,除了這兩個接口之外可能就沒有其他接口了。

動詞 (verb的縮寫)磁盤接口

1.IDE接口

IDE接口也稱為ATA接口,只能連接兩個容量不超過528MB的硬盤。IDE接口因其低成本而在386和486中非常流行。然而,大多數IDE接口不支持DMA數據傳輸,只能使用標準PC I/O端口指令來傳輸所有命令、狀態和數據。

2.EIDE界面

EIDE接口與IDE接口相比有了很大的改進,是目前最流行的接口。首先,它支持四個外圍設備,而不是兩個。除了硬盤,它還支持光盤驅動器和磁盤備份設備。其次,EIDE標準取消了528MB的容量限制,具有更高的數據傳輸速率和更低的系統資源占用率。

3.SCSI接口

SCSI(小型計算機系統接口)接口又稱小型計算機系統接口,廣泛應用於服務器和圖形工作站。除了硬盤使用此接口外,SCSI接口還可以連接到光驅、掃描儀和打印機。

SCSI接口具有以下特征:

(1)可以同時連接7個外設;

(2)總線配置為8位、16位或32位並行;

(3)支持更高的數據傳輸速率,SCSI通常可以達到5MB/s,快速SCSI(SCSI-2)可以達到10MB/s,而最新的SCSI-3甚至可以達到40mb/s;

(4)成本遠高於IDE和EIDE接口,SCSI接口的硬盤必須與SCSI接口卡配合使用

它也比IED和EIDE接口貴得多;

(5)SCSI接口是智能的,可以在不增加CPU負擔的情況下相互通信。當在IDE和EIDE設備之間傳輸數據時,CPU必須參與其中,而SCSI設備在數據傳輸過程中處於主動運行狀態,並且可以執行SCSI總線中的特定步驟,直到完成為止。

此外,還有藍牙接口和紅外接口。