接口电路的作用

接口的基本功能

  • 提供主机识别(指定、找到)使用的 I/O 设备的支持
    • 为每个设备规定几个地址码或编号
  • 建立主机和设备之间的控制与通信机制
    • 接收处理器(主设备)的命令,并提交给外部设备,同时,为主设备提供外部设备的状态
  • 提供主机和设备之间信息交换过程中的数据缓冲机构
  • 提供主机和设备之间信息交换过程中的其他特别需求支持
    • 屏蔽外部设备的差异

接口电路的一般组成

通用可编程接口电路

  • 通用:能有多种用法与入/出功能
  • 可编程:能通过指令指定接口的功能和运行控制参数

接口内部组成:

  • 设备识别电路
  • 数据缓冲寄存器(输入/输出)
  • 控制寄存器
  • 状态寄存器
  • 中断电路
  • 其他电路

串行接口

8251A

串行接口芯片8251A

  • 串行接口,可用于同步或异步传送
  • 同步传送
    • 5~8 位/字
    • 支持内同步或外同步
    • 自动插入同步字符
  • 异步传送
    • 5~8 位/字
    • 时钟:1、16 或 64 倍波特率
    • 停止位:1、1.5 或 2位
    • 可检测假启动
    • 全双工
    • 双缓冲发送器和接受器
    • 可检测奇偶错、数据丢失错和帧

串行通信

  • 同步传送
    • 采用同步信号
      • 内同步:同步字符
      • 外同步:硬件同步信号
  • 异步传送
    • 起始位、停止位
    • 波特率
  • 全双工:通信双方有各自的接收和发送部件,两条数据线

USB 接口

优点

  • 用户不必再设置卡上、设备上的开关或跳线
  • 不必打开机箱来安装新的输入输出设备
  • 应该只需要一根电缆线就可以将所有设备连接起来
  • 输入/输出设备应可以从电缆上得到电源
  • 单台计算机最多可以连接 127 个设备
  • 系统应能支持实时设备(声卡、电话)
  • 可在计算机运行时安装设备(热插拔)
  • 不必重新启动计算机
  • 成本低

USB 线缆

  • 由 4 根线组成,电源、地和双数据线。
  • 同步的传输方式

接口工作原理

USB 帧

输入/输出设备