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介面有哪些功能外圍設備

發布時間: 2021-03-03 08:07:29

❶ 外設介面的主要功能有哪些

(1).轉換信息格式
(2).提供聯絡信息
(3).協調定時差異
(4).進行解碼選址
(5).實現電平轉換
(6).具備時序控制

❷ 計算機主板外介面有多少種都有什麼功能

1、介面的分類

I/O介面的功能是負責實現CPU通過系統匯流排把I/O電路和外圍設備聯系在一起,按照電路和設備的復雜程度,I/O介面的硬體主要分為兩大類:

(1)I/O介面晶元

這些晶元大都是集成電路,通過CPU輸入不同的命令和參數,並控制相關的I/O電路和簡單的外設作相應的操作,常見的介面晶元如定時/計數器、中斷控制器、DMA控制器、並行介面等。

(2)I/O介面控制卡

有若干個集成電路按一定的邏輯組成為一個部件,或者直接與CPU同在主板上,或是一個插件插在系統匯流排插槽上。

按照介面的連接對象來分,又可以將他們分為串列介面、並行介面、鍵盤介面和磁碟介面等。

2、介面的功能

由於計算機的外圍設備品種繁多,幾乎都採用了機電傳動設備,因此,CPU在與I/O設備進行數據交換時存在以下問題:

速度不匹配:I/O設備的工作速度要比CPU慢許多,而且由於種類的不同,他們之間的速度差異也很大,例如硬碟的傳輸速度就要比列印機快出很多。

時序不匹配:各個I/O設備都有自己的定時控制電路,以自己的速度傳輸數據,無法與CPU的時序取得統一。

信息格式不匹配:不同的I/O設備存儲和處理信息的格式不同,例如可以分為串列和並行兩種;也可以分為二進制格式、ACSII編碼和BCD編碼等。

信息類型不匹配:不同I/O設備採用的信號類型不同,有些是數字信號,而有些是模擬信號,因此所採用的處理方式也不同。

基於以上原因,CPU與外設之間的數據交換必須通過介面來完成,通常介面有以下一些功能:

(1)設置數據的寄存、緩沖邏輯,以適應CPU與外設之間的速度差異,介面通常由一些寄存器或RAM晶元組成,如果晶元足夠大還可以實現批量數據的傳輸;

(2)能夠進行信息格式的轉換,例如串列和並行的轉換;

(3)能夠協調CPU和外設兩者在信息的類型和電平的差異,如電平轉換驅動器、數/模或模/數轉換器等;

(4)協調時序差異;

(5)地址解碼和設備選擇功能;

(6)設置中斷和DMA控制邏輯,以保證在中斷和DMA允許的情況下產生中斷和DMA請求信號,並在接受到中斷和DMA應答之後完成中斷處理和DMA傳輸。

3、介面的控制方式

CPU通過介面對外設進行控制的方式有以下幾種:

(1)程序查詢方式

這種方式下,CPU通過I/O指令詢問指定外設當前的狀態,如果外設准備就緒,則進行數據的輸入或輸出,否則CPU等待,循環查詢。

這種方式的優點是結構簡單,只需要少量的硬體電路即可,缺點是由於CPU的速度遠遠高於外設,因此通常處於等待狀態,工作效率很低

(2)中斷處理方式

在這種方式下,CPU不再被動等待,而是可以執行其他程序,一旦外設為數據交換准備就緒,可以向CPU提出服務請求,CPU如果響應該請求,便暫時停止當前程序的執行,轉去執行與該請求對應的服務程序,完成後,再繼續執行原來被中斷的程序。

中斷處理方式的優點是顯而易見的,它不但為CPU省去了查詢外設狀態和等待外設就緒所花費的時間,提高了CPU的工作效率,還滿足了外設的實時要求。但需要為每個I/O設備分配一個中斷請求號和相應的中斷服務程序,此外還需要一個中斷控制器(I/O介面晶元)管理I/O設備提出的中斷請求,例如設置中斷屏蔽、中斷請求優先順序等。

此外,中斷處理方式的缺點是每傳送一個字元都要進行中斷,啟動中斷控制器,還要保留和恢復現場以便能繼續原程序的執行,花費的工作量很大,這樣如果需要大量數據交換,系統的性能會很低。

(3)DMA(直接存儲器存取)傳送方式

DMA最明顯的一個特點是它不是用軟體而是採用一個專門的控制器來控制內存與外設之間的數據交流,無須CPU介入,大大提高CPU的工作效率。

在進行DMA數據傳送之前,DMA控制器會向CPU申請匯流排控制權,CPU如果允許,則將控制權交出,因此,在數據交換時,匯流排控制權由DMA控制器掌握,在傳輸結束後,DMA控制器將匯流排控制權交還給CPU。1、並行介面

目前,計算機中的並行介面主要作為列印機埠,介面使用的不再是36針接頭而是25針D形接頭。所謂「並行」,是指8位數據同時通過並行線進行傳送,這樣數據傳送速度大大提高,但並行傳送的線路長度受到限制,因為長度增加,干擾就會增加,容易出錯。

現在有五種常見的並口:4位、8位、半8位、EPP和ECP,大多數PC機配有4位或8位的並口,許多利用Intel386晶元組的便攜機配有EPP口,支持全部IEEE1284並口規格的計算機配有ECP並口。

標准並行口4位、8位、半8位:4位口一次只能輸入4位數據,但可以輸出8位數據;8位口可以一次輸入和輸出8位數據;半8位也可以。

EPP口(增強並行口):由Intel等公司開發,允許8位雙向數據傳送,可以連接各種非列印機設備,如掃描儀、LAN適配器、磁碟驅動器和CDROM驅動器等。

ECP口(擴展並行口):由Microsoft、HP公司開發,能支持命令周期、數據周期和多個邏輯設備定址,在多任務環境下可以使用DMA(直接存儲器訪問)。

目前幾乎所有的586機的主板都集成了並行口插座,標注為Paralle1或LPT1,是一個26針的雙排針插座。

2、串列介面

計算機的另一種標准介面是串列口,現在的PC機一般至少有兩個串列口COM1和COM2。串列口不同於並行口之處在於它的數據和控制信息是一位接一位串列地傳送下去。這樣,雖然速度會慢一些,但傳送距離較並行口更長,因此長距離的通信應使用串列口。通常COM1使用的是9針D形連接器,而COM2有些使用的是老式的DB25針連接器。

3、磁碟介面

(1)IDE介面

IDE介面也叫做ATA埠,只可以接兩個容量不超過528M的硬碟驅動器,介面的成本很低,因此在386、486時期非常流行。但大多數IDE介面不支持DMA數據傳送,只能使用標準的PCI/O埠指令來傳送所有的命令、狀態、數據。幾乎所有的586主板上都集成了兩個40針的雙排針IDE介面插座,分別標注為IDE1和IDE2。

(2)EIDE介面

EIDE介面較IDE介面有了很大改進,是目前最流行的介面。首先,它所支持的外設不再是2個而是4個了,所支持的設備除了硬碟,還包括CD-ROM驅動器磁碟備份設備等。其次,EIDE標准取消了528MB的限制,代之以8GP限制。第三,EIDE有更高的數據傳送速率,支持PIO模式3和模式4標准。

4、SCSI介面

SCSI(SmallComputerSystemInterface)小計算機系統介面,在做圖形處理和網路服務的計算機中被廣泛採用SCSI介面的硬碟。除了硬碟以外,SCSI介面還可以連接CD-ROM驅動器、掃描儀和列印機等,它具有以下特點:

可同時連接7個外設;

匯流排配置為並行8位、16位或32位;

允許最大硬碟空間為8.4GB(有些已達到9.09GB);

更高的數據傳輸速率,IDE是2MB每秒,SCSI通常可以達到5MB每秒,FASTSCSI(SCSI-2)能達到10MB每秒,最新的SCSI-3甚至能夠達到40MB每秒,而EIDE最高只能達到16.6MB每秒;

成本較IDE和EIDE介面高很多,而且,SCSI介面硬碟必須和SCSI介面卡配合使用,SCSI介面卡也比IED和EIDE介面貴很多。

SCSI介面是智能化的,可以彼此通信而不增加CPU的負擔。在IDE和EIDE設備之間傳輸數據時,CPU必須介入,而SCSI設備在數據傳輸過程中起主動作用,並能在SCSI匯流排內部具體執行,直至完成再通知CPU。

5、USB介面

最新的USB串列介面標準是由Microsoft、Intel、Compaq、IBM等大公司共同推出,它提供機箱外的熱即插即用連接,用戶在連接外設時不用再打開機箱、關閉電源,而是採用「級聯」方式,每個USB設備用一個USB插頭連接到一個外設的USB插座上,而其本身又提供一個USB插座給下一個USB設備使用,通過這種方式的連接,一個USB控制器可以連接多達127個外設,而每個外設間的距離可達5米。USB統一的4針圓形插頭將取代機箱後的眾多的串/並口(滑鼠、MODEM)鍵盤等插頭。USB能智能識別USB鏈上外圍設備的插入或拆卸。除了能夠連接鍵盤、滑鼠等,USB還可以連接ISDN、電話系統、數字音響、列印機以及掃描儀等低速外設。

三、I/O擴展槽

I/O擴展槽即I/O信號傳輸的路徑,是系統匯流排的延伸,可以插入任意的標准選件,如顯示卡、解壓卡、MODEM卡和音效卡等。通過I/O擴展槽,CPU可對連接到該通道的所有I/O介面晶元和控制卡定址訪問,進行讀寫。

根據匯流排的類型不同,主板上的擴展槽可分為ISA、EISA、MAC、VESA和PCI幾種。

(1)ISA插槽

黑色,分為8位、16位兩種。16位的擴展槽可以插8位和16位的控制卡,但8位的擴展槽只能插8位卡。

(2)EISA插槽

棕色,外型、長度與16位的ISA卡一樣,但深度較大,可插入ISA與EISA控制卡。

(3)VESA插槽

棕色,位於16位ISA擴展插槽的下方,與ISA插槽配合使用。

(4)PCI插槽

白色,與VESA插槽一樣長,與ISA插槽平行,不需要與ISA插槽配合使用,而且只能插入PCI控制卡。由於主板的空間有限,PCI插槽要佔用ISA插槽的位置

❸ 哪種介面是連接外圍設備最好的介面

USB吧,個人覺得比串口好

❹ 介面監視外圍設備的工作狀態並保存狀態信息.指的是介面的什麼功能

硬體中的「介面」概念--------------------------
硬體介面即I/O設備適配器,具體指CPU和主存、外圍設備之間通過匯流排進行連接的邏輯部件。

介面部件在它動態連接的兩個部件之間起著「轉換器」的作用,以便實現彼此之間的信息傳送。

為了使所有的外圍設備能夠兼容,並能在一起正確地工作,CPU規定了不同的信息傳送控制方法。 一個標准介面可能連接一個設備,也可能連接多個設備。

典型的介面通常具有如下功能:

1.控制
介面靠程序的指令信息來控制外圍設備的動作,如啟動、關閉設備等。

2.緩沖
介面在外圍設備和計算機系統其他部件之間用作為一個緩沖器,以補償各種設備在速度上的差異。

3.狀態
介面監視外圍設備的工作狀態並保存狀態信息。狀態信息包括數據「准備就緒」、「忙」、「錯誤」等等,供CPU詢問外圍設備時進行分析之用。

4.轉換
介面可以完成任何要求的數據轉換,例如並--串轉換或串--並轉換,因此數據能在外圍設備和CPU之間正確地進行傳送。

5.整理
介面可以完成一些特別的功能,例如在需要時可以修改字計數器或當前內存地址寄存器。

6.程序中斷
每當外圍設備向CPU請求某種動作時,介面即發生一個中斷請求信號到CPU。

事實上,一個適配器必有兩個介面:

一是和系統匯流排的介面,CPU和適配器的數據交換一定的是並行方式;

二是和外設的介面,適配器和外設的數據交換可能是並行方式,也可能是串列方式。根據外圍設備供求串列數據或並行數據的方式不同,適配器分為串列數據介面和並行數據介面兩大類。

編程中的「介面」概念--------------------------
編程中所謂的介面,實際上也是一個類,只是在介面中聲明了一組常量和方法,但事實上沒有實現任何方法。這有點類似抽象類,介面需要其他類來提供實現自己所定義方法的過程,而不是自己提供。
這里的用介面實現多繼承實際上就是可以用類來實現多個介面中的方法。

❺ 微型計算機中常見的外部設備介面有哪些

有鍵盤/滑鼠介面,列印機介面,軟盤硬碟介面,顯示器和顯卡介面,IEEE1394匯流排與USB介面,PCI介面,音效卡網卡介面等

❻ 微機原理及應用,什麼是介面,介面具有哪些功能

主板介面基礎知識

CPU與外部設備、存儲器的連接和數據交換都需要通過介面設備來實現,前者被稱為I/O介面,而後者則被稱為存儲器介面。存儲器通常在CPU的同步控制下工作,介面電路比較簡單;而I/O設備品種繁多,其相應的介面電路也各不相同,因此,習慣上說到介面只是指I/O介面。

一、I/0介面的概念

1、介面的分類

I/O介面的功能是負責實現CPU通過系統匯流排把I/O電路和 外圍設備聯系在一起,按照電路和設備的復雜程度,I/O介面的硬體主要分為兩大類:

(1)I/O介面晶元

這些晶元大都是集成電路,通過CPU輸入不同的命令和參數,並控制相關的I/O電路和簡單的外設作相應的操作,常見的介面晶元如定時/計數器、中斷控制器、DMA控制器、並行介面等。

(2)I/O介面控制卡

有若干個集成電路按一定的邏輯組成為一個部件,或者直接與CPU同在主板上,或是一個插件插在系統匯流排插槽上。

按照介面的連接對象來分,又可以將他們分為串列介面、並行介面、鍵盤介面和磁碟介面等。

2、介面的功能

由於計算機的外圍設備品種繁多,幾乎都採用了機電傳動設備,因此,CPU在與I/O設備進行數據交換時存在以下問題:

速度不匹配:I/O設備的工作速度要比CPU慢許多,而且由於種類的不 同,他們之間的速度差異也很大,例如硬碟的傳輸速度就要比列印機快出很多。

時序不匹配:各個I/O設備都有自己的定時控制電路,以自己的速度傳 輸數據,無法與CPU的時序取得統一。

信息格式不匹配:不同的I/O設備存儲和處理信息的格式不同,例如可以分為串列和並行兩種;也可以分為二進制格式、ACSII編碼和BCD編碼等。

信息類型不匹配:不同I/O設備採用的信號類型不同,有些是數字信號,而 有些是模擬信號,因此所採用的處理方式也不同。

基於以上原因,CPU與外設之間的數據交換必須通過介面來完成,通常介面有以下一些功能:

(1)設置數據的寄存、緩沖邏輯,以適應CPU與外設之間的速度差異,介面通常由一些寄存器或RAM晶元組成,如果晶元足夠大還可以實現批量數據的傳輸;

(2)能夠進行信息格式的轉換,例如串列和並行的轉換;

(3)能夠協調CPU和外設兩者在信息的類型和電平的差異,如電平轉換驅動器、數/模或模/數轉換器等;

(4)協調時序差異;

(5)地址解碼和設備選擇功能;

(6)設置中斷和DMA控制邏輯,以保證在中斷和DMA允許的情況下產生中斷和DMA請求信號,並在接受到中斷和DMA應答之後完成中斷處理和DMA傳輸。

3、介面的控制方式

CPU通過介面對外設進行控制的方式有以下幾種:

(1)程序查詢方式

這種方式下,CPU通過I/O指令詢問指定外設當前的狀態,如果外設准備就緒,則進行數據的輸入或輸出,否則CPU等待,循環查詢。

這種方式的優點是結構簡單,只需要少量的硬體電路即可,缺點是由於CPU的速度遠遠高於外設,因此通常處於等待狀態,工作效率很低

(2)中斷處理方式

在這種方式下,CPU不再被動等待,而是可以執行其他程序,一旦外設為數據交換准備就緒,可以向CPU提出服務請求,CPU如果響應該請求,便暫時停止當前程序的執行,轉去執行與該請求對應的服務程序,完成後,再繼續執行原來被中斷的程序。

中斷處理方式的優點是顯而易見的,它不但為CPU省去了查詢外設狀態和等待外設就緒所花費的時間,提高了CPU的工作效率,還滿足了外設的實時要求。但需要為每個I/O設備分配一個中斷請求號和相應的中斷服務程序,此外還需要一個中斷控制器(I/O介面晶元)管理I/O設備提出的中斷請求,例如設置中斷屏蔽、中斷請求優先順序等。

此外,中斷處理方式的缺點是每傳送一個字元都要進行中斷,啟動中斷控制器,還要保留和恢復現場以便能繼續原程序的執行,花費的工作量很大,這樣如果需要大量數據交換,系統的性能會很低。

(3)DMA(直接存儲器存取)傳送方式

DMA最明顯的一個特點是它不是用軟體而是採用一個專門的控制器來控制內存與外設之間的數據交流,無須CPU介入,大大提高CPU的工作效率。

在進行DMA數據傳送之前,DMA控制器會向CPU申請匯流排控制 權,CPU如果允許,則將控制權交出,因此,在數據交換時,匯流排控制權由DMA控制器掌握,在傳輸結束後,DMA控制器將匯流排控制權交還給CPU。

二、常見介面

1、並行介面

目前,計算機中的並行介面主要作為列印機埠,介面使用的不再是36針接頭而是25針D形接頭。所謂「並行」,是指8位數據同時通過並行線進行傳送,這樣數據傳送速度大大提高,但並行傳送的線路長度受到限制,因為長度增加,干擾就會增加,容易出錯。

現在有五種常見的並口:4位、8位、半8位、EPP和ECP,大多數PC機配有4位或8位的並口,許多利用Intel386晶元組的便攜機配有EPP口,支持全部IEEE1284並口規格的計算機配有ECP並口。

標准並行口4位、8位、半8位:4位口一次只能輸入4位數據,但可以輸出8位數據;8位口可以一次輸入和輸出8位數據;半8位也可以。

EPP口(增強並行口):由Intel等公司開發,允許8位雙向數據傳送,可以連接各種非列印機設備,如掃描儀、LAN適配器、磁碟驅動器和CDROM 驅動器等。

ECP口(擴展並行口):由Microsoft、HP公司開發,能支持命令周期、數據周期和多個邏輯設備定址,在多任務環境下可以使用DMA(直接存儲器 訪問)。

目前幾乎所有的586機的主板都集成了並行口插座,標注為 Paralle1或LPT1,是一個26針的雙排針插座。

2、串列介面

計算機的另一種標准介面是串列口,現在的PC機一般至少有兩個串列口COM1和COM2。串列口不同於並行口之處在於它的數據和控制信息是一位接一位串列地傳送下去。這樣,雖然速度會慢一些,但傳送距離較並行口更長,因此長距離的通信應使用串列口。通常COM1使用的是9針D形連接器,而COM2有些使 用的是老式的DB25針連接器。

3、磁碟介面

(1)IDE介面

IDE介面也叫做ATA埠,只可以接兩個容量不超過528M的硬碟驅動器,介面的成本很低,因此在386、486時期非常流行。但大多數IDE介面不支持DMA數據傳送,只能使用標準的PCI/O埠指令來傳送所有的命令、狀態、數據。幾乎所有的586主板上都集成了兩個40針的雙排針IDE介面插座,分別標注為IDE1和IDE2。

(2)EIDE介面

EIDE介面較IDE介面有了很大改進,是目前最流行的介面。首先,它所支持的外設不再是2個而是4個了,所支持的設備除了硬碟,還包括CD-ROM驅動器磁碟備份設備等。其次,EIDE標准取消了528MB的限制,代之以8GP限制。第三,EIDE有更高的數據傳送速率,支持PIO模式3和模式4標准。

4、SCSI介面

SCSI(SmallComputerSystemInterface)小計算機系統介面,在做圖形處理和網路服務的計算機中被廣泛採用SCSI介面的硬碟。除了硬碟以外,SCSI介面還可以連接CD-ROM驅動器、掃描儀和列印機等,它具有以下特點:

可同時連接7個外設;

匯流排配置為並行8位、16位或32位;

允許最大硬碟空間為8.4GB(有些已達到9.09GB);

更高的數據傳輸速率,IDE是2MB每秒,SCSI通常可以達到5MB每秒,FASTSCSI(SCSI-2)能達到10MB每秒,最新的SCSI-3甚至能夠達到40MB每秒,而EIDE最高只能達到16.6MB每秒;

成本較IDE和EIDE介面高很多,而且,SCSI介面硬碟必須和SCSI介面卡配合使用,SCSI介面卡也比IED和EIDE介面貴很多。

SCSI介面是智能化的,可以彼此通信而不增加CPU的負擔。在IDE和EIDE設備之間傳輸數據時,CPU必須介入,而SCSI設備在數據傳輸過程中起主動作用,並能在SCSI匯流排內部具體執行,直至完成再通知CPU。

5、USB介面

最新的USB串列介面標準是由Microsoft、Intel、Compaq、IBM等大公司共同推出,它提供機箱外的熱即插即用連接,用戶在連接外設時不用再打開機箱、關閉電源,而是採用「級聯」方式,每個USB設備用一個USB插頭連接到一個外設的USB插座上,而其本身又提供一個USB插座給下一個USB設備使用,通過 這種方式的連接,一個USB控制器可以連接多達127個外設,而每個外設間的距離可達5米。USB統一的4針圓形插頭將取代機箱後的眾多的串/並口(滑鼠、MODEM)鍵盤等插頭。USB能智能識別USB鏈上外圍設備的插入或拆卸。 除了能夠連接鍵盤、滑鼠等,USB還可以連接ISDN、電話系統、數字音響、列印機以及掃描儀等低速外設。

三、I/O擴展槽

I/O擴展槽即I/O信號傳輸的路徑,是系統匯流排的延伸,可以插入任意的標准選件,如顯示卡、解壓卡、MODEM卡和音效卡等。通過I/O擴展槽,CPU可對連接到該通道的所有I/O介面晶元和控制卡定址訪問,進行讀寫。

根據匯流排的類型不同,主板上的擴展槽可分為ISA、EISA、MAC、VESA和PCI幾種。

(1)ISA插槽

黑色,分為8位、16位兩種。16位的擴展槽可以插8位和16位的控制卡,但8位的擴展槽只能插8位卡。

(2)EISA插槽

棕色,外型、長度與16位的ISA卡一樣,但深度較大,可插入ISA與EISA控制卡。

(3)VESA插槽

棕色,位於16位ISA擴展插槽的下方,與ISA插槽配合使用。

(4)PCI插槽

白色,與VESA插槽一樣長,與ISA插槽平行,不需要與ISA插槽配合使用,而且只能插入PCI控制卡。由於主板的空間有限,PCI插槽要佔用ISA插槽的位置
參考資料:http://www.caiblog.com/289/eleccomm2000/55789.shtml

❼ 計算機有哪些外圍設備外圍設備的分類有哪些外圍設備的功能和應用有什麼

1:掃描儀.列印機,攝像頭,移動硬碟,音響,讀卡器,復印機,U盤,MP3,MP4,PSP,耳機,麥克風 2:計算機系統主要由 "硬體"和"軟體"系統組成。"硬體"是計算機系統中物理裝置的總稱,它可以是機械的、電子的、光電的元件或裝置;"軟體"是計算機系統運行所需的各種程序及其相關資料。
目前,一個標准配置的多媒體台式計算機"硬體"系統通常包括:主機、顯示器、鍵盤、滑鼠器、音箱、列印機和各種連接線。
主機:計算機系統的核心,內置多種板卡和硬碟、軟碟機、光碟機等,它們之間被有機地連接在一起,共同接受中央處理器(CPU)的控制。主機通常有卧式和立式兩種。從前面看,一般包括開關按鈕、光碟機門和軟碟機門;從後面看,是許多用於連接的各種介面。
顯示器:將計算機內部的種信息轉換為我們可以接受的視覺信號的輸出設備。
鍵盤、滑鼠器:主要是輸入和發出指令的設備。
音箱、列印機:主要的輸出設備。
計算機硬體的安裝通常由專業人員進行。
光有硬體,計算機是無法運行的。必須安裝必要的軟體以後才能讓計算機工作。計算機"軟體"系統一般可以分為"系統軟體"和"應用軟體"兩種。
"系統軟體"是用於對計算機進行資源管理、便於用戶使用計算機而配置的各種程序,例如 Windows98;"應用軟體"是用於解決各種針對性很強的實際問題的程序,例如Word。通常計算機內已經預裝了必要的軟體。
87.什麼是Windows98操作系統?
3:計算機外圍設備的現狀及發展前景魏梓棟一、計算機外設的現狀計算機的外設大致分為四大類:輸入輸出設備、外存儲設備、終端設備和離線設備。每一類設備的品種又是五花八門,數不勝數。因篇幅所限,只能把重點放在通用的磁碟機、磁帶機、列印機等幾種使用面廣且有發展前途的

❽ 介面靠程序的指令信息來控制外圍設備的動作,比如啟動,關閉外設,指的是介面的什麼功能

能不能

❾ 計算機介面的主要功能

並行介面主要作為列印機埠,採用的是25 針D 形接頭。所謂「並行」,是指8 位數據同時通過並行線進行傳送,這樣數據傳送速度大大提高,但並行傳送的線路長度受到限制,因為長度增加,干擾就會增加,數據也就容易出錯。目前計算機基本上都配有並口。

串列串口叫做串列介面,現在的PC 機一般有兩個串列口COM 1 和COM 2 。

USB 即「Universal Serial Bus 」,中文名稱為通用串列匯流排

  • 主板介面基礎知識

    CPU與外部設備、存儲器的連接和數據交換都需要通過介面設備來實現,前者被稱為I/O介面,而後者則被稱為存儲器介面。存儲器通常在CPU的同步控制下工作,介面電路比較簡單;而I/O設備品種繁多,其相應的介面電路也各不相同,因此,習慣上說到介面只是指I/O介面。

    一、I/0介面的概念

    1、介面的分類

    I/O介面的功能是負責實現CPU通過系統匯流排把I/O電路和外圍設備聯系在一起,按照電路和設備的復雜程度,I/O介面的硬體主要分為兩大類:

    (1)I/O介面晶元

    這些晶元大都是集成電路,通過CPU輸入不同的命令和參數,並控制相關的I/O電路和簡單的外設作相應的操作,常見的介面晶元如定時/計數器、中斷控制器、DMA控制器、並行介面等。

    (2)I/O介面控制卡

    有若干個集成電路按一定的邏輯組成為一個部件,或者直接與CPU同在主板上,或是一個插件插在系統匯流排插槽上。

    按照介面的連接對象來分,又可以將他們分為串列介面、並行介面、鍵盤介面和磁碟介面等。

    2、介面的功能

    由於計算機的外圍設備品種繁多,幾乎都採用了機電傳動設備,因此,CPU在與I/O設備進行數據交換時存在以下問題:

    速度不匹配:I/O設備的工作速度要比CPU慢許多,而且由於種類的不同,他們之間的速度差異也很大,例如硬碟的傳輸速度就要比列印機快出很多。

    時序不匹配:各個I/O設備都有自己的定時控制電路,以自己的速度傳輸數據,無法與CPU的時序取得統一。

    信息格式不匹配:不同的I/O設備存儲和處理信息的格式不同,例如可以分為串列和並行兩種;也可以分為二進制格式、ACSII編碼和BCD編碼等。

    信息類型不匹配:不同I/O設備採用的信號類型不同,有些是數字信號,而有些是模擬信號,因此所採用的處理方式也不同。

    基於以上原因,CPU與外設之間的數據交換必須通過介面來完成,通常介面有以下一些功能:

    (1)設置數據的寄存、緩沖邏輯,以適應CPU與外設之間的速度差異,介面通常由一些寄存器或RAM晶元組成,如果晶元足夠大還可以實現批量數據的傳輸;

    (2)能夠進行信息格式的轉換,例如串列和並行的轉換;

    (3)能夠協調CPU和外設兩者在信息的類型和電平的差異,如電平轉換驅動器、數/模或模/數轉換器等;

    (4)協調時序差異;

    (5)地址解碼和設備選擇功能;

    (6)設置中斷和DMA控制邏輯,以保證在中斷和DMA允許的情況下產生中斷和DMA請求信號,並在接受到中斷和DMA應答之後完成中斷處理和DMA傳輸。

    3、介面的控制方式

    CPU通過介面對外設進行控制的方式有以下幾種:

    (1)程序查詢方式

    這種方式下,CPU通過I/O指令詢問指定外設當前的狀態,如果外設准備就緒,則進行數據的輸入或輸出,否則CPU等待,循環查詢。

    這種方式的優點是結構簡單,只需要少量的硬體電路即可,缺點是由於CPU的速度遠遠高於外設,因此通常處於等待狀態,工作效率很低

    (2)中斷處理方式

    在這種方式下,CPU不再被動等待,而是可以執行其他程序,一旦外設為數據交換准備就緒,可以向CPU提出服務請求,CPU如果響應該請求,便暫時停止當前程序的執行,轉去執行與該請求對應的服務程序,完成後,再繼續執行原來被中斷的程序。

    中斷處理方式的優點是顯而易見的,它不但為CPU省去了查詢外設狀態和等待外設就緒所花費的時間,提高了CPU的工作效率,還滿足了外設的實時要求。但需要為每個I/O設備分配一個中斷請求號和相應的中斷服務程序,此外還需要一個中斷控制器(I/O介面晶元)管理I/O設備提出的中斷請求,例如設置中斷屏蔽、中斷請求優先順序等。

    此外,中斷處理方式的缺點是每傳送一個字元都要進行中斷,啟動中斷控制器,還要保留和恢復現場以便能繼續原程序的執行,花費的工作量很大,這樣如果需要大量數據交換,系統的性能會很低。

    (3)DMA(直接存儲器存取)傳送方式

    DMA最明顯的一個特點是它不是用軟體而是採用一個專門的控制器來控制內存與外設之間的數據交流,無須CPU介入,大大提高CPU的工作效率。

    在進行DMA數據傳送之前,DMA控制器會向CPU申請匯流排控制權,CPU如果允許,則將控制權交出,因此,在數據交換時,匯流排控制權由DMA控制器掌握,在傳輸結束後,DMA控制器將匯流排控制權交還給CPU。

    二、常見介面

    1、並行介面

    目前,計算機中的並行介面主要作為列印機埠,介面使用的不再是36針接頭而是25針D形接頭。所謂「並行」,是指8位數據同時通過並行線進行傳送,這樣數據傳送速度大大提高,但並行傳送的線路長度受到限制,因為長度增加,干擾就會增加,容易出錯。

    現在有五種常見的並口:4位、8位、半8位、EPP和ECP,大多數PC機配有4位或8位的並口,許多利用Intel386晶元組的便攜機配有EPP口,支持全部IEEE1284並口規格的計算機配有ECP並口。

    標准並行口4位、8位、半8位:4位口一次只能輸入4位數據,但可以輸出8位數據;8位口可以一次輸入和輸出8位數據;半8位也可以。

    EPP口(增強並行口):由Intel等公司開發,允許8位雙向數據傳送,可以連接各種非列印機設備,如掃描儀、LAN適配器、磁碟驅動器和CDROM驅動器等。

    ECP口(擴展並行口):由Microsoft、HP公司開發,能支持命令周期、數據周期和多個邏輯設備定址,在多任務環境下可以使用DMA(直接存儲器訪問)。

    目前幾乎所有的586機的主板都集成了並行口插座,標注為Paralle1或LPT1,是一個26針的雙排針插座。

    2、串列介面

    計算機的另一種標准介面是串列口,現在的PC機一般至少有兩個串列口COM1和COM2。串列口不同於並行口之處在於它的數據和控制信息是一位接一位串列地傳送下去。這樣,雖然速度會慢一些,但傳送距離較並行口更長,因此長距離的通信應使用串列口。通常COM1使用的是9針D形連接器,而COM2有些使用的是老式的DB25針連接器。

    3、磁碟介面

    (1)IDE介面

    IDE介面也叫做ATA埠,只可以接兩個容量不超過528M的硬碟驅動器,介面的成本很低,因此在386、486時期非常流行。但大多數IDE介面不支持DMA數據傳送,只能使用標準的PCI/O埠指令來傳送所有的命令、狀態、數據。幾乎所有的586主板上都集成了兩個40針的雙排針IDE介面插座,分別標注為IDE1和IDE2。

    (2)EIDE介面

    EIDE介面較IDE介面有了很大改進,是目前最流行的介面。首先,它所支持的外設不再是2個而是4個了,所支持的設備除了硬碟,還包括CD-ROM驅動器磁碟備份設備等。其次,EIDE標准取消了528MB的限制,代之以8GP限制。第三,EIDE有更高的數據傳送速率,支持PIO模式3和模式4標准。

    4、SCSI介面

    SCSI(SmallComputerSystemInterface)小計算機系統介面,在做圖形處理和網路服務的計算機中被廣泛採用SCSI介面的硬碟。除了硬碟以外,SCSI介面還可以連接CD-ROM驅動器、掃描儀和列印機等,它具有以下特點:

    可同時連接7個外設;

    匯流排配置為並行8位、16位或32位;

    允許最大硬碟空間為8.4GB(有些已達到9.09GB);

    更高的數據傳輸速率,IDE是2MB每秒,SCSI通常可以達到5MB每秒,FASTSCSI(SCSI-2)能達到10MB每秒,最新的SCSI-3甚至能夠達到40MB每秒,而EIDE最高只能達到16.6MB每秒;

    成本較IDE和EIDE介面高很多,而且,SCSI介面硬碟必須和SCSI介面卡配合使用,SCSI介面卡也比IED和EIDE介面貴很多。

    SCSI介面是智能化的,可以彼此通信而不增加CPU的負擔。在IDE和EIDE設備之間傳輸數據時,CPU必須介入,而SCSI設備在數據傳輸過程中起主動作用,並能在SCSI匯流排內部具體執行,直至完成再通知CPU。

    5、USB介面

    最新的USB串列介面標準是由Microsoft、Intel、Compaq、IBM等大公司共同推出,它提供機箱外的熱即插即用連接,用戶在連接外設時不用再打開機箱、關閉電源,而是採用「級聯」方式,每個USB設備用一個USB插頭連接到一個外設的USB插座上,而其本身又提供一個USB插座給下一個USB設備使用,通過這種方式的連接,一個USB控制器可以連接多達127個外設,而每個外設間的距離可達5米。USB統一的4針圓形插頭將取代機箱後的眾多的串/並口(滑鼠、MODEM)鍵盤等插頭。USB能智能識別USB鏈上外圍設備的插入或拆卸。除了能夠連接鍵盤、滑鼠等,USB還可以連接ISDN、電話系統、數字音響、列印機以及掃描儀等低速外設。

    三、I/O擴展槽

    I/O擴展槽即I/O信號傳輸的路徑,是系統匯流排的延伸,可以插入任意的標准選件,如顯示卡、解壓卡、MODEM卡和音效卡等。通過I/O擴展槽,CPU可對連接到該通道的所有I/O介面晶元和控制卡定址訪問,進行讀寫。

    根據匯流排的類型不同,主板上的擴展槽可分為ISA、EISA、MAC、VESA和PCI幾種。

    (1)ISA插槽

    黑色,分為8位、16位兩種。16位的擴展槽可以插8位和16位的控制卡,但8位的擴展槽只能插8位卡。

    (2)EISA插槽

    棕色,外型、長度與16位的ISA卡一樣,但深度較大,可插入ISA與EISA控制卡。

    (3)VESA插槽

    棕色,位於16位ISA擴展插槽的下方,與ISA插槽配合使用。

    (4)PCI插槽

    白色,與VESA插槽一樣長,與ISA插槽平行,不需要與ISA插槽配合使用,而且只能插入PCI控制卡。由於主板的空間有限,PCI插槽要佔用ISA插槽的位置

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