微型计算机接口类型、特点及应用
郑州广播电视学校 李哲
接口是指两个电路或设备之间的分界面或连接点。接口技术是采用硬件和软件技术相结合的方法,研究微处理器和外部世界之间如何实现安全、可靠、高效的信息交换的技术。由于计算机是采用模块化结构,也就决定了其接口多的特点。
由于计算机的外围设备品种繁多,因此CPU在与I/O设备进行数据交换时存在以下问题:速度不匹配。I/O设备的工作速度要比CPU慢许多,而且由于种类的不 同,他们之间的速度差异也很大,例如硬盘的传输速度就要比打印机快出很多。时序不匹配。各个I/O设备都有自己的定时控制电路,以自己的速度传输数据,无法与CPU的时序取得统一。信息格式不匹配。不同的I/O设备存储和处理信息的格式不同,例如可以分为串行和并行两种;也可以分为二进制格式、ACSII编码和BCD编码等。信息类型不匹配。不同I/O设备采用的信号类型不同,有些是数字信号,而有些是模拟信号,因此所采用的处理方式也不同。
基于以上原因,CPU与外设之间的数据交换必须通过接口来完成。
计算机的常见接口有PS/2 接口、COM接口、LPT并行接口、IDE接口、SATA串行总线接口、USB接口、IRDA红外线接口、IEEE1394接口、VGA、DVI显示接口、RJ45接口和AGP、PCIE图形加速接口等等,这些接口有着不同的特点和用途,下面我们具体的进行介绍。
1、PS/2接口
PS/2接口是广为人知的接口,是用来连接键盘和鼠标的接口,绿接口接入鼠标,而蓝接口则接入键盘。
2、COM串行接口
COM串行接口是用来连接MODEM等外设的接口。一般的计算机COM口有两个,分别是COM1口和COM2 口。
3、LPT并行接口
LPT并口是一种增强了的双向并行传输接口,在USB接口出现以前是扫描仪,打印机最常用的接口。设备容易安装及使用,但是速度比较慢。
4、IDE或ATA接口
用于连接硬盘和光驱(CD和DVD)的并行总线,也称作Parallel ATA(并行ATA)。最新版本的并行ATA使用40针,80线的扁平数据线来连接主板和驱动器。每条数据线最多可以连接2台设备,需要将设备分别设置为 主盘(master)和从盘(slave),这样的设置一般通过驱动器上的跳线实现。
5、SATA串行总线接口
SATA 是一种连接存储设备(大多为硬盘)的串行总线,用于取代传统的并行ATA界面。第一代SATA目前已经得到广泛应用,其最大数据传输率为150MBps,信号线最长1米。SATA一般采用点对点的连接方式,即一头连接主板上的SATA接口,另一头直接连硬盘,没有其他设备可以共享这条数据线,而并行ATA 允许这种情况(每条数据线可以连接1-2个设备),因此也就无需像并行ATA硬盘那样设置主盘和从盘。
6、USB通用串行总线接口
USB接口最大的好处在于能支持多达127 个外设,并且可以独立供电,普通的串、并口外
设都要额外的供电电源,而 USB 接口可以从主板上获得500mA的电流,并且支持热拔插,真正做到即插即用。1996年推出的第一代USB1.0/1.1的最大传输速率为12Mbps,第二代USB 2.0的最大传输速率高达480Mbps,而最新的USB 3.0 最大传输速率5Gbps, 向下兼容USB 1.0/1.1/2.0。
7、IEEE 1394高速串行总线接口
IEEE系列的接口有多种,串口和并口都有,只是IEEE 1394串口在计算机中用得较多。IEEE-1394是一种广泛使用在数码摄像机、外置驱动器以及多种网络设备的串行接口,苹果公司又把它称作Firewire(火线),而索尼公司的叫法是i.Link。目前,数据传速率为400Mbps的IEEE-1394标准正被800Mbps的IEEE-1394b(或Firewire-800)所取代。普通火线设备使用的6针线缆可提供电源,另外还有一种不提供电源的4针线缆。Firewire-800设备使用的是9针线缆以及接口。
8、IRDA红外线传输接口
由于利用红外线接口进行文件传输不用连线,且速度较快,达4MB/ s,不失为短距离双机通讯的一种好办法。
9、VGA、DVI显示接口
显示器使用一种15针Mini-D-Sub(又称HD15)接口通过标准模拟界面连接到PC上。通过合适的转接器,你也可以将一台模拟显示器连接到 DVI-I界面上。VGA接口传输红、绿、蓝值信号(RGB)以及水平同步(H-Sync)和垂直同步(V-Sync)信号。DVI是一种主要针对数字信号的显示界面,这种界面无需将显卡产生的数字信号转换成有损模拟信号,然后再在数字显示设备上进行相反的操作。数字TDMS信号的优点还包括允许显示设备负责图像定位以及信号同步工作。因为数字显示取代模拟显示的进程还比较缓慢,目前这两种技术还处于并存阶段,现在的显卡通常可以支持双显示器。广泛使用的DVI-I接口可以同时支持模拟和现实信号。
10、RJ45接口
RJ45接口通常用于数据传输,最常见的应用为网卡接口。RJ45 型网线插头又称水晶头,共有八芯做成,广泛应用于局域网和 ADSL 宽带上网用户的网络设备间网线(称作五类线或双绞线)的连接。
11、AGP 和PCIE图形加速接口
目前大多数显卡都使用图形加速接口(PCIE),少数电脑(大多历史悠久)还在使用AGP接口显卡。PCI Express也有多种规格,从PCI Express 1X到PCI Express 16X,能满足现在和将来一定时间内出现的低速设备和高速设备的需求。当前PCI Express基本全面取代了AGP,就象当初PCI取代计算机的特点ISA一样,这个过程已经过度完毕了,虽然还有一些老用户在用AGP接口的显卡,但是市面上AGP显卡全面停卖,包括AGP插槽的主板也不见了踪影。
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