chap6 计算机接口技术
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微型计算机接口技术1. 引言微型计算机接口技术是指将微型计算机与外部设备连接的一种技术,它使得计算机能够与各种外设进行数据交互和控制。
在计算机技术的发展中,接口技术起着至关重要的作用,为计算机系统提供了更多的功能和扩展性。
本文将探讨微型计算机接口技术的基本概念、常见接口类型以及应用领域等相关内容。
2. 微型计算机接口技术概述在计算机系统中,接口是计算机与外部设备之间进行数据传输和通信的桥梁。
接口技术使得计算机能够与各种设备进行连接,实现数据的输入和输出,从而扩展了计算机的功能。
微型计算机接口技术是一种特定类型的接口技术,它使用不同的接口标准和协议来实现计算机与外部设备之间的数据交换。
3. 常见的微型计算机接口技术3.1 USB 接口USB(Universal Serial Bus)接口是目前应用最广泛的微型计算机接口之一。
它具有高速传输、热插拨和广泛兼容等特点,支持多种外部设备的连接,如鼠标、键盘、打印机、摄像头等。
USB接口也被广泛应用于移动存储设备,如U盘和移动硬盘。
3.2 HDMI 接口HDMI(High-Definition Multimedia Interface)接口主要用于高清视频和音频信号的传输,它提供了高质量的图像和音效输出。
HDMI接口支持多通道数字音频传输,可以连接计算机与显示器、投影仪、电视等设备,用于视频会议、演示和娱乐等场景。
3.3 Ethernet 接口Ethernet接口是用于计算机网络连接的一种接口技术,它使用RJ45接口进行物理连接。
Ethernet接口支持高速数据传输,常用于局域网(LAN)和广域网(WAN)的连接。
它是实现互联网连接的关键技术之一,支持计算机之间的数据共享和通信。
4. 微型计算机接口技术的应用领域4.1 工业自动化微型计算机接口技术在工业自动化领域中起着重要作用。
通过与传感器和执行器的连接,微型计算机可以实现对生产过程的控制和监控,提高生产效率和质量。
计算机接口技术知识点总结引言计算机接口技术是计算机领域中一个非常重要的领域,它涉及到计算机与外部设备的连接和交互。
计算机接口技术的发展和应用,对计算机系统的性能和扩展性有着重要的影响。
本文将对计算机接口技术的知识点进行总结和阐述,以期帮助读者更全面地理解这一领域的知识。
一、计算机接口技术概述计算机接口技术是指计算机系统与外部设备之间进行数据交换的技术。
它表现为硬件和软件两个层面,硬件接口是指计算机与外部设备连接的物理接口,软件接口则是计算机系统与外部设备之间进行数据交换的接口。
计算机接口技术的发展一直以来都是以提高数据传输速率、提高连接可靠性、降低成本、提高通用性等方面为目标。
二、计算机接口技术的基本知识点1. 接口标准在计算机接口技术中,接口标准是不可或缺的。
通过接口标准,不同厂家生产的设备可以在不同的计算机系统上进行连接。
常见的接口标准有USB接口、PCI接口、SATA接口等。
这些接口标准不仅规定了插座和插头的尺寸、引脚分配、信号传输方式等硬件相关的标准,也规定了软件的通信协议、数据传输协议和互联方面的规范。
2. 接口传输速率接口的传输速率是指接口单位时间内传输的数据量,通常以比特每秒(bps)为单位。
计算机接口技术的发展一直以来都是以提高数据传输速率为目标。
随着科技的进步,计算机接口的传输速率已经从最初的几百Kbps发展到了数十Gbps,这对计算机与外部设备之间的数据交换速度提出了更高的要求。
3. 接口连接可靠性接口连接的可靠性是指在数据传输过程中,接口连接不会因为插拔而导致数据传输中断。
在计算机接口技术中,可靠性是一个非常重要的指标。
为了提高接口连接的可靠性,设计者们通常会采用一些措施来防止插头和插座之间的松动,如使用锁扣、金属齿等。
4. 接口的通用性接口的通用性是指一个接口能够适配多种不同种类的设备。
通用性强的接口可以将不同类型的设备与计算机连接,这样就可以充分利用计算机资源,提高工作效率。
计算机接口技术计算机控制系统的硬件,除主机外,通常还包括两类外围设备,一类是常规外围设备,如键盘、CRT显示器、打印机、磁盘机等;另一类是被控设备和检测仪表、显示装置、操作台等。
由于计算机存储器的功能单一(保存信息)、品种有限(ROM、RAM)、存取速度与CPU的工作速度基本匹配,因此,存储器可以直接连接到CPU总线上。
而外围设备种类繁多,有机械式、机电式和电子式;有的作为输入设备、有的作为输出设备;工作速度不一,外围设备的工作速度通常比CPU的速度低得多,且不同外围设备的工作速度往往又差别很大;信息类型和传送方式不同,有的使用数字量,有的使用模拟量,有的要求并行传送信息,有的要求串行传送信息。
因此,仅靠CPU及其总线是无法承担上述工作的,必须增加I/O接口电路和I/O通道才能完成外围设备与CPU的总线相连。
I/O接口是计算机控制系统不可缺少的组成部分。
I/O接口电路也简称接口电路。
它是主机和外围设备之间交换信息的连接部件(电路)。
它在主机和外围设备之间的信息交换中起着桥梁和纽带作用。
I/O通道也称为过程通道。
它是计算机和控制对象之间信息传送和变换的连接通道。
计算机要实现对生产机械、生产过程的控制,就必须采集现场控制对象的各种参量,这些参量分两类:一类是模拟量,即时间上和数值上都连续变化的物理量,如温度、压力、流量、速度、位移等。
另一类是数字量(或开关量),即时间上和数值上都不连续的量。
如表示开关闭合或断开二个状态的开关量;按一定编码的数字量和串行脉冲列等。
同样,被控对象也要求得到模拟量(如电压、电流)或数字量两类控制量。
但是如前所述,计算机只能接收和发送并行的数字量,因此,为使计算机和被控对象之间能够连通起来,除了需要I/O接口电路外,还需要I/O通道,由它将从被控对象采集的参量变换成计算机所要求的数字量(或开关量)的形式,送入计算机。
计算机按某一数学公式计算后,又将其结果以数字量形式或转换成模拟量形式输出至被控制对象,这就是I/O通道所要完成的功能。
计算机接口技术重点内容概述接口技术基础总线技术存储器及其接口中断控制系统DMA接口技术并行接口技术定时器计数器D/A、A/D转换接口一、接口技术基础1、微机系统的组成:中央处理器、存储器、输入/出设备、接口电路2、按照传输信息类型的不同:数据总线、地址总线、控制总线3、8086CPU内部功能分为两个部分:BIU总线接口部件、执行部件EUBIU与EU相互协调以完成CPU的工作在早期的CPU中,程序的执行由取指指令和执行指令交替进行,取指期间,CPU必须等待。
如图1-2(a)所示,指令的提取和执行是以串行方式进行的。
4、8086的两种工作模式及其特点8088/8086 CPU芯片能够工作在两种模式下:最小模式与最大模式。
这两种不同的工作模式适合不同的场合。
8086 CPU的MN/MX(Minimum/Maximum Mode Control)管脚是最大/最小模式控制信号,决定了8086 CPU工作在哪种工作模式。
如果MN/MX接+5V,那么CPU工作在最小模式;如果MN/MX接地,那么CPU工作在最大模式。
最小模式一般用于组成基于8086 CPU的最小系统。
最小模式是指微机系统中只有8086或8088一个CPU。
在这个系统中,所有的总线控制信号直接由CPU提供。
系统中的总线控制电路被减到最少。
图1-4所示为8086 CPU工作在最小工作模式时的典型配置。
最大模式是指微机系统中包含两个或多个CPU,其中一个主处理器是8086或8088 CPU,其他处理器为协处理器,它们协助主处理器工作。
常用的协处理器有8087协处理器和8089协处理器。
前者是专用于数值运算的协处理器;后者是专用于控制输入/输出操作的协处理器。
图1-5所示为8086 CPU在最大工作模式下的典型配置5、时钟周期、总线周期、指令周期的关系6、数据信息通常包括3种形式:数字量、模拟量和开关量7、寄存器包括数据输入寄存器、数据输出寄存器、控制寄存器和状态寄存器二、总线技术按照总线在系统中的位置进行分类:片内总线、局部总线、系统总线、通信总线总线控制方式分为哪两类:集中式总线控制、分布式总线控制(分类依据)三、存储器及其接口存储器的主要技术性能指标:存储容量、存取周期、取数时间、可靠性、性价比存储器种类:RAM ROM FLASH 等四、中断控制接口(内中断、外中断:)通常的中断源可以分为外中断源(如I/O设备引起的中断)和内中断源(如软件指令引起的中断)两类。
微型计算机及接口技术1. 引言微型计算机及其接口技术是现代计算机技术发展的重要组成部分。
随着计算机的发展和普及,微型计算机已经成为了现代社会不可或缺的工具。
本文将介绍微型计算机及其接口技术的定义、发展历程、应用领域以及相关标准。
2. 微型计算机的定义与发展历程2.1 定义微型计算机是指个人电脑(PC),通常由中央处理器(CPU)、内存、硬盘、显示器、键盘、鼠标等组成。
它具备独立运行程序的能力,可以实现各种文本处理、图形处理、数据处理等应用。
2.2 发展历程微型计算机的发展可以追溯到20世纪70年代末和80年代初。
那个时候,计算机装置庞大而昂贵,只有大型企业和政府机构才能负担得起。
随着集成电路技术的发展和成本的不断降低,微型计算机逐渐普及起来。
1975年,美国的微软公司发布了第一款个人电脑微软Altair 8800。
1981年,IBM公司发布了第一台IBM PC,引爆了个人电脑革命。
自此之后,微型计算机的发展进程取得了巨大的进步,性能不断提升,体积不断缩小,价格也越来越实惠。
3. 微型计算机接口技术微型计算机接口技术是指用于与计算机进行交互的各种接口标准和技术。
接口技术的发展为微型计算机的应用提供了更多的可能性,使得计算机可以与外部设备进行连接和通信。
3.1 串行接口技术串行接口技术常用于计算机和外部设备之间的数据传输。
常见的串行接口包括RS-232、RS-422和RS-485等。
这些接口可以实现低速率的数据传输,适用于连接打印机、调制解调器、条码扫描器等外部设备。
3.2 并行接口技术并行接口技术适用于高速数据传输,常用于连接计算机与外部设备之间的数据传输。
常见的并行接口有IEEE 1284(打印机接口)、SCSI(小型计算机系统接口)等。
并行接口技术可以实现高速数据传输,适用于连接硬盘驱动器、光驱等设备。
3.3 USB接口技术USB(通用串行总线)是一种常用的计算机接口技术,它可以连接计算机和各种外部设备。
微型计算机接口技术概述微型计算机接口技术是指用于将微型计算机与外部设备进行通信和交互的一种技术。
随着计算机技术的发展,微型计算机接口技术的应用范围不断扩大,从最初的打印机、显示器等外设到如今的智能家居、物联网等领域,微型计算机接口技术已经成为现代计算机系统中不可或缺的一部分。
本文将介绍微型计算机接口技术的发展历程、应用领域以及相关的标准和协议等内容。
发展历程微型计算机接口技术起源于上世纪70年代,当时的计算机主要采用串行接口与外部设备进行通信。
随着计算机处理能力的提升,人们对于计算机与外设之间的数据传输速度和稳定性提出了更高的要求。
在上世纪80年代,IEEE(电气和电子工程师协会)推出了一系列的接口标准,如RS-232C、IEEE-488等,这些标准成为了当时微型计算机接口技术的主流。
然而,随着计算机系统的发展,这些传统的串行接口标准逐渐无法满足新的需求。
为了提高数据传输速度和并行性,人们开始研究并采用并行接口技术。
上世纪90年代,Intel公司推出了并行接口技术标准的第一代产品 - 延伸并行接口(Extended Parallel Port, EPP)。
EPP接口在数据传输速度和稳定性方面都有了显著的提升,成为当时最受欢迎的微型计算机接口之一。
随着计算机技术的不断进步,USB(Universal Serial Bus, 通用串行总线)接口在上世纪90年代末迅速崛起并成为主流接口标准。
USB接口在数据传输速度、插拔方便性和适用范围等方面具有显著优势,逐渐取代了以往的串行接口和并行接口。
目前,USB接口已经发展到了第四代(USB 4.0),支持更高的传输速度和更多的设备连接。
应用领域微型计算机接口技术广泛应用于各个领域,下面列举了几个主要的应用领域:1. 智能家居随着智能家居的快速发展,微型计算机接口技术成为了智能家居系统的重要组成部分。
通过与物联网设备(如智能灯泡、智能插座等)连接,微型计算机可以实现对家居设备的智能控制,如远程控制、定时开关、能耗监测等功能。
专升本《接口技术》在当今科技飞速发展的时代,接口技术作为计算机领域的重要组成部分,对于想要在专升本考试中取得优异成绩,以及在未来的学习和工作中有所建树的同学来说,是一门至关重要的课程。
接口技术,简单来说,就是连接不同部件或系统的桥梁,它使得各个部分能够有效地协同工作,实现数据的传输、控制和交互。
这门技术涵盖了硬件接口和软件接口两个方面。
硬件接口是我们能够直接看到和触摸到的物理连接部分,比如常见的USB 接口、以太网接口、HDMI 接口等等。
这些接口的设计和规范,决定了它们能够传输的数据类型、速度以及稳定性。
以USB 接口为例,从最初的 USB 10 到现在广泛应用的 USB 30 甚至 USB 40,其传输速度有了巨大的提升,这使得我们能够在更短的时间内传输大量的数据,比如高清视频、大型文件等。
而软件接口则相对较为抽象,它是不同软件模块或系统之间进行通信和交互的约定和规范。
例如,在编程中,我们常常会调用各种库函数或者 API(应用程序编程接口),这些就是软件接口的具体体现。
通过这些接口,我们可以方便地使用已经封装好的功能,而无需自己重新实现,大大提高了开发效率。
在学习接口技术的过程中,我们需要掌握一些关键的概念和原理。
首先是接口的电气特性,这包括信号的电平、时序、阻抗等方面。
了解这些特性有助于我们理解接口如何进行数据传输,以及如何确保数据的准确性和完整性。
其次是接口的通信协议,不同的接口通常遵循不同的通信协议,比如 USB 协议、TCP/IP 协议等。
掌握这些协议的工作原理,对于正确地使用和开发接口至关重要。
此外,还有接口的编程和控制。
在实际应用中,我们需要通过编程来对接口进行配置、读写数据以及处理各种异常情况。
这就要求我们熟悉相关的编程语言和开发工具,能够熟练地运用它们来实现对接口的操作。
为了更好地理解和掌握接口技术,实践是必不可少的。
通过实际搭建硬件电路、编写接口驱动程序等操作,我们能够更加深入地体会接口技术的工作原理和应用方法。