第9章_键盘与鼠标器接口技术

第9章计算机多媒体技术（单选题）（其实我所给的这些典型题目就是期末考试题或统考题，因此必做。

参考答案在另一个Word文档中）一．多媒体技术的概念、多媒体计算机系统的基本构成1、下列硬件设备中，多媒体硬件系统必须包括的设备中不含_D_____。

A.计算机最基本的硬件设备B.多媒体通信传输设备C.音频输入、输出和处理设备D.CD-ROM --- 是多媒体计算机常有的，但不是必须的[解析]略2、以下关于多媒体技术的描述中，正确的是_C___。

A.多媒体技术中的"媒体"概念特指音频和视频。

B.多媒体技术就是能用来观看的数字电影技术。

C.多媒体技术是指将多种媒体进行有机组合而成的一种新的媒体应用系统。

D.多媒体技术中的"媒体"概念不包括文本。

[解析]略3、多媒体技术能处理的对象包括字符、数值、声音和___A___。

（请看解析）A.图像数据B.电压数据C.磁盘数据D.电流数据[解析]又问：下列选项中，不属于计算机多媒体的媒体类型的是什么？（A.图像 B.音频 C.程序 D.视频）答：选C。

4、以下四组对多媒体计算机能处理的信息类型的描述中，最全面的一组是___B___。

A.文字，数字，图形及音频信息B.文字，数字，图形，图像，音频，视频及动画信息C.文字，数字，图形及图像信息D.文字，图形，图像及动画信息[解析]略5、多媒体和电视的区别在于___D___。

A.有无声音B.有无图像C.有无动画D.有无交互性[解析]略6、音频和视频信息在计算机内的表示形式是__B____。

（请看解析）A.模拟信息B.数字信息 ---- 而且都用二进制数表示C.模拟信息和数字信息交叉D.高频信息[解析]又问：多媒体信息在计算机中的存储形式是什么？（A.二进制数字信息、B.十进制数字信息、C.文本信息）答：选A。

7、下列说法中，不属于计算机多媒体的主要特征的是__C____。

A.多样性和集成性B.交互性C.隐蔽性D.实时性[解析]略8、多媒体计算机的功能有捕获、存储和处理___D___。

精心整理《计算机组装与维修试题》+答案第一章选择题1、下面的设备属于输入设备的有(ABD?)。

?A．Intel公司???B．IBM公司???CAMD公司D.VIA公司2.CPU在封装形式上可以分为(A)和(B)两种。

A.Slott架构???B．Socket架构???C．Sl0t1架构?D.Socket7架构3.当前市场上，CPU的主流是(D)。

?A．Intel的奔腾Ⅲ???B．AMD的Athlon(即K7)C．Intel的赛扬?D．Intel的奔腾4.AMD公司最后一款使用Socket7架构的CPU是(C?)。

?A．K6???B．K6—2???C．K6一Ⅲ???D．K75.CPU的内部结构可以分为(ACD)。

选择题1.内存按工作原理可以分为(?AD)这几种类型。

?A．RAM??B．BIOS?C．CMOS?D．ROM2.现在市场上流行的内存条是(?D?)线的。

?A.30线??B.72线?C.128线?D.168线第五章?磁盘驱动器及其选购一、选择题?1、硬盘按接口类型可以分为（AB）两种。

A、IDE接口的硬盘???B、SCSI接口的硬盘???C、5.25英寸高密软盘?7、软盘驱动器的性能指标主要有（ABCDE）。

???A、道对道访问时间???B、平均访问时间???C、道密度和位密度???D、出错率???E、寻道安顿时间?8、硬盘的主要参数有（ABCDE）。

???A、磁头数???B、柱面数???C、扇区数???D、交错因子???E、容量?9、硬盘的性能指标包括（ABCDE）???A、平均搜索时间???B、数据传输率??4、显卡与主板连接的接口主要有ISA、VESA、PCI和AGP插槽。

其中（1）总线宽窄，速度较慢，已经被逐步淘汰，现在常见的是（2）接口。

????????????? (AB)?(CD)????A、ISA接口????B、EISA接口????C、PCI接口????D、AGP接口?第七章显示器及其选购一、选择题１、按制作技术可以将显示器分为（AD）。

PS2键盘与鼠标的接口定义针脚定义：原理PS/2鼠标接口采用一种双向同步串行协议｡即每在时钟线上发一个脉冲,就在数据线上发送一位数据｡在相互传输中,主机拥有总线控制权,即它可以在任何时候抑制鼠标的发送｡方法是把时钟线一直拉低,鼠标就不能产生时钟信号和发送数据｡在两个方向的传输中,时钟信号都是由鼠标产生,即主机不产生通信时钟信号｡如果主机要发送数据,它必须控制鼠标产生时钟信号｡方法如下:主机首先下拉时钟线至少100μs 抑制通信,然后再下拉数据线,最后释放时钟线｡通过这一时序控制鼠标产生时钟信号｡当鼠标检测到这个时序状态,会在10ms内产生时钟信号｡如图3中A 时序段｡主机和鼠标之间,传输数据帧的时序如图2､图3所示｡2.2 数据包结构在主机程序中,利用每个数据位的时钟脉冲触发中断,在中断例程中实现数据位的判断和接收｡在实验过程中,通过合适的编程,能够正确控制并接收鼠标数据｡但该方案有一点不足,由于每个CLOCK都要产生一次中断,中断频繁,需要耗用大量的主机资源｡PS/2鼠标的四种工作模式是:Reset模式,当鼠标上电或主机发复位命令0xFF给它时进入这种模式;Stream模式鼠标的默认模式,当鼠标上电或复位完成后,自动进入此模式,鼠标基本上以此模式工作;Remote模式,只有在主机发送了模式设置命令0xF0后,鼠标才进入这种模式;Wrap模式,这种模式只用于测试鼠标与主机连接是否正确｡PS/2鼠标在工作过程中,会及时把它的状态数据发送给主机｡发送的数据包格式如表1所示｡Byte1中的Bit0､Bit1､Bit2分别表示左､右､中键的状态,状态值0表示释放,1表示按下｡Byte2和Byte3分别表示X轴和Y轴方向的移动计量值,是二进制补码值｡Byte4的低四位表示滚轮的移动计量值,也是二进制补码值,高四位作为扩展符号位｡这种数据包由带滚轮的三键三维鼠标产生｡若是不带滚轮的三键鼠标,产生的数据包没有Byte4 其余的相同｡一.PS/2 鼠标键盘协议PC 键盘可以有6 脚的mini-DIN 或5 脚的DIN 连接器如果你的键盘是6 脚的mini-DIN 而你的计算机是5 脚的DIN 或者相反这两类连接器可以用上面提到的适配器来兼容具有6 脚mini-DIN 的键盘通常被叫做PS/2 键盘而那些有5 脚DIN 叫做AT 设备XT 键盘也使用5 脚DIN 但它们非常古老并且多年前就不生产了所有现代的为PC 建造的键盘不是PS/2,AT 就是USB 的这篇文章不适用于USB 设备它们使用了一种完全不同的接口。

键盘与鼠标键盘：英文名称：Keyboard。

键盘是最常见的计算机输入设备，它广泛应用于微型计算机和各种终端设备上，计算机操作者通过键盘向计算机输入各种指令、数据，指挥计算机的工作。

计算机的运行情况输出到显示器，操作者可以很方便地利用键盘和显示器与计算机对话，对程序进行修改、编辑，控制和观察计算机的运行。

PC XT/AT时代的键盘主要以83键为主，并且延续了相当长的一段时间，但随着视窗系统近几年的流行已经淘汰。

取而代之的是101键和104键键盘，并占据市场的主流地位，当然其间也曾出现过102键、103键的键盘，但由于推广不善，都只是昙花一现。

近半年内紧接着104键键盘出现的是新兴多媒体键盘，它在传统的键盘基础上又增加了不少常用快捷键或音量调节装置，使PC操作进一步简化，对于收发电子邮件、打开浏览器软件、启动多媒体播放器等都只需要按一个特殊按键即可，同时在外形上也做了重大改善，着重体现了键盘的个性化。

起初这类键盘多用于品牌机，如HP、联想等品牌机都率先采用了这类键盘，受到广泛的好评，并曾一度被视为品牌机的特色。

随着时间的推移，渐渐的市场上也出现独立的具有各种快捷功能的产品单独出售，并带有专用的驱动和设定软件，在兼容机上也能实现个性化的操作。

机械键盘：机械键盘，并不能从手感、声音等主观感受来确定，还是要从结构来定义机械键盘，每一颗按键都有一个单独的Switch（也就是开关）来控制闭合，这个开关也被称为“轴”。

虽然Cherry机械轴最为著名，但是除它之外，市场还有其它品牌的机械轴，包括早期日产ALPS轴、台湾ALPS简易轴、台湾白轴等。

在键盘出现的早期就已经出现了机械键盘，曾经经历过一段繁荣时期，比如早期的服务器上曾配备的就是机械键盘。

随后很快被物美价廉的薄膜键盘所替代，但是机械键盘并没有消失，一直作为高端产品的代表发展到今天，机械键盘本身的特性是无法被淹没的，所以当机械键盘经历了繁荣、没落之后，如今的现状是，越来越多电脑的使用者和游戏玩家，对使用电脑的舒适度、手感、品质提出了更高的要求，作为外设之一的键盘也出现了一些变化，机械键盘不再只是发烧友的最爱，而且开始被越来越多的追求品质和手感的朋友所认可。

USB20技术规范(中文)第1章绪论1.1起因Intel公司开发的通用串行总线架构(USB)的目的主要基于以下三方面考虑(一)(二)易用性众所周知,PC机的改装是极不灵活的对用户友好的图形化接口和一些软硬件机制的结合加上新一代总线结构使得计算机的冲突大量减少且易于改装但以终端用户的眼光来看PC机的输入/输出如串行/并行端口键盘鼠标操纵杆接口等均还没有达到即插即用的特性USB正是在这种情况下问世的(三)端口扩充外围设备的添加总是被相当有限的端口数目限制着缺少一个双向价廉现有的连接只可对极少设备进行优化对于PC机的新的功能部件的添加需定义一个新的接口来满足上述需要USB就应运而生它是快速双向同步动态连接且价格低廉的串行接口可以满足PC机发展的现在和未来的需要1.2USB规范的目标本书规范了USB的工业标准该规范介绍了USB的总线特点协议内容事务种类总线管理接口编程的设计以及建立系统制造外围设备所需的标准设计USB的目标就是使不同厂家所生产的设备可以在一个开放的体系下广泛的使用该规范改进了便携商务或家用电脑的现有体系结构进而为系统生产商和外设开发商提供了足够的空间来创造多功能的产品和开发广阔的市场并不必使用陈旧的接口害怕失去兼容性1.3适用对象该规范主要面向外设开发商和系统生产商并且提供了许多有价值的信息给操作系统/BIOS/设备驱动平台IHVS/ISVS适配器以及各种计算机生产厂家使用该USB版本的规范可以用来设计开发新产品改进一些经典的模型并开发相应的软件所有的产品都应遵循这个规范——USB1.11.4本书结构第一章至第四章为读者提供了一个纲要第五章至第十章则提供了USB 的所有的具体技术细节外设厂家应着眼于第四章至第十章USB的主机控制器应用主要参考第四章至第七章和第九十章USB设备驱动厂家主要参考第四七九章UniveralSerialBuDeviceClaSpecification一书可以作为本书的补充和参考各种设备的规范是形形色色的如有疑问请与USBImplementForum索要更多细节读者也可以为向操作系统厂商索取关于USB的一些具体特性第2章背景知识本章将对USB背景知识作简单描述其中主要包括设计目标总线特性以及现行技术特点2.1USB的设计目标USB的工业标准是对PC机现有的体系结构的扩充USB的设计主要遵循以下几个准则易于扩充多个外围设备价格低廉且支持12M比特率的数据传输对声音音频和压缩视频等实时数据的充分支持协议灵活综合了同步和异步数据传输兼容了不同设备的技术综合了不同PC机的结构和体系特点提供一个标准接口广泛接纳各种设备赋予PC机新的功能使之可以接纳许多新设备2.2使用的分类表2-1按照数据传输率(USB可以达到)进行了分类可以看到12M比特率可以包括中速和低速的情况总的来说中速的传输是同步的低速的数据来自交互的设备USB设计的初衷是针对桌面电脑而不是应用于可移动的环境下的软件体系通过对各种主机控制器提供支持以保证将来对USB的扩充性能应用特性低速交互设备10-20kb/中速音频压缩视频500kb/-10Mb/键盘鼠标游戏棒低价格热插拔易用性ISBNPB某POTS低价格易用性动态插拔限定带宽和延迟音频磁盘高速高带宽限定延迟易用性音频磁盘25-500Mb/表2-12.3特色USB的规范能针对不同的性能价格比要求提供不同的选择以满足不同的系统和部件及相应不同的功能其主要特色可归结为以下几点终端用户的易用性为接缆和连接头提供了单一模型电气特性与用户无关自我检测外设自动地进行设备驱动设置动态连接动态重置的外设广泛的应用性适应不同设备传输速率从几千比特率到几十兆比特率在同一线上支持同步异步两种传输模式支持对多个设备的同时操作可同时操作127个物理设备在主机和设备之间可以传输多个数据和信息流支持多功能的设备利用低层协议提高了总线利用率同步传输带宽同步工作可以利用整个总线带宽灵活性直接一系列大小的数据包允许对设备缓冲器大小的选择通过指定数据缓冲区大小和执行时间支持各种数据传输率通过协议对数据流进行缓冲处理健壮性出错处理/差错恢复机制在协议中使用对用户感觉而言热插拔是完全实时的可以对有缺陷设备进行认定与PC产业的一致性协议的易实现性和完整性与PC机的即插即用的体系结构的一致对现存操作系统接口的良好衔接价廉物美以低廉的价格提供1.5兆比特率的子通道设施将外设和主机硬件进行了最优化的集成促进了低价格的外设的发展廉价的电缆和连接头运用了商业技术升级路径体系结构的可升级性支持了在一个系统中可以有多个USB主机控制器第3章体系结构概述本章主要内容是关于USB的概述和一些关键的概念USB是一种电缆总线支持在主机和各式各样的即插即用的外设之间进行数据传输由主机预定的标准的协议使各种设备分享USB带宽当其它设备和主机在运行时总线允许添加设置使用以及拆除外设后续章节将着重描述USB的细节3.1USB系统的描述一个USB系统主要被定义为三个部分USB的互连USB的设备USB的主机USB的互连是指USB设备与主机之间进行连接和通信的操作主要包括以下几方面总线的拓扑结构USB设备与主机之间的各种连接方式内部层次关系根据性能叠置USB的任务被分配到系统的每一个层次数据流模式描述了数据在系统中通过USB从产生方到使用方的流动方式USB的调度USB提供了一个共享的连接对可以使用的连接进行了调度以支持同步数据传输并且避免的优先级判别的开销USB的设备及主机的细节将讲述于后3.1.1总线布局技术USB连接了USB设备和USB主机USB的物理连接是有层次性的星型结构每个网络集线器是在星型的中心每条线段是点点连接从主机到集线器或其功能部件或从集线器到集线器或其功能部件从图3-1中可看出USB的拓扑结构3.1.1.1USB的主机在任何USB系统中只有一个主机USB和主机系统的接口称作主机控制器主机控图31总线的拓扑结构制器可由硬件固件和软件综合实现根集线器是由主机系统整合的用以提供更多的连接点关于主机更多的内容可参见4.9节和第9章4.1.1.2USB的设备USB的设备如下所示:网络集线器向USB提供了更多的连接点;功能器件为系统提供具体功能如ISDN的连接数字的游戏杆或扬声器USB设备提供的USB标准接口的主要依据对USB协议的运用对标准USB操作的反馈如设置和复位标准性能的描述性信息关于USB设备的更多信息请参见3.8节和第8章3.2物理接口USB的物理接口的电气特性在第六章,机械特性在第五章详细介绍321电气特性USB传送信号和电源是通过一种四线的电缆图3-2中的两根线是用于发送信号存在两种数据传输率图3-2USB的电缆USB的高速信号的比特率定为12Mbp低速信号传送的模式定为1.5Mbp 低速模式需要更少的EMI保护两种模式可在用同一USB总线传输的情况下自动地动态切换因为过多的低速模式的使用将降低总线的利用率所以该模式只支持有限个低带宽的设备(如鼠标)时钟被调制后与差分数据一同被传送出去时钟信号被转换成NRZI码并填充了比特以保证转换的连续性每一数据包中附有同步信号以使得收方可还原出原时钟信号电缆中包括VBUSGND二条线向设备提供电源VBUS使用+5V电源USB对电缆长度的要求很宽最长可为几米通过选择合适的导线长度以匹配指定的IRdrop和其它一些特性如设备能源预算和电缆适应度为了保证足够的输入电压和终端阻抗重要的终端设备应位于电缆的尾部在每个端口都可检测终端是否连接或分离并区分出高速或低速设备3.2.2机械特性电缆和连接器的机械特性将在第5章详述所有设备都有一个上行的连接上行连接器和下行连接器是不可简单的互换这样就避免了集线器间的非法的循环往复的连接电缆中有四根导线一对互相缠绕的标准规格线一对符合标准的电源线连接器有四个方向具有屏蔽层以避免外界干扰并有易拆装的特性3.3电源主要包括两方面电源分配即USB的设备如何通过USB分配得到由主计算机提供的能源电源管理即通过电源管理系统USB的系统软件和设备如何与主机协调工作3.3.1电源分配每个USB单元通过电缆只能提供有限的能源主机对那种直接相连的USB设备提供电源供其使用并且每个USB设备都可能有自己的电源那些完全依靠电缆提供能源的设备称作总线供能设备相反自供电设备而且集线器也可由与之相连的USB设备提供电源受一定布局限制的带有总线供能集线器的体系结构将在第十章讨论在图4-4(位于3.8)中键盘输入笔和鼠标均为总线供能设备3.3.2电源管理USB主机与USB系统有相互独立的电源管理系统USB的系统软件可以与主机的能源管理系统结合共同处理各种电源子件如挂起唤醒并且有特色的是USB设备应用特有的电源管理特性可让系统软件和控制其电源管理USB的电源分配和电源管理特性使之可以被设计在电源传感系统中如采用电池的笔记本电脑3.4总线协议USB总线属一种轮讯方式的总线主机控制端口初始化所有的数据传输每一总线执行动作最多传送三个数据包按照传输前制定好的原则在每次传送开始时主机控制器发送一个描述传输运作的种类方向USB设备地址和终端号的USB数据包这个数据包通常称为标志包(tokenpacket)USB设备从解码后的数据包的适当位置取出属于自己的数据数据传输方向不是从主机到设备就是从设备到主机在传输开始时由标志包来标志数据的传输方向然后发送端开始发送包含信息的数据包或表明没有数据传送接收端也要相应发送一个握手的数据包表明是否传送成功发送端和接收端之间的USB数据传输在主机和设备的端口之间可视为一个通道存在两种类型的通道流和消息流的数据不像消息的数据它没有USB所定义的结构而且通道与数据带宽传送服务类型端口特性如方向和缓冲区大小有关多数通道在USB设备设置完成后即存在USB 中有一个特殊的通道——缺省控制通道它属于消息通道当设备一启动即存在从而为设备的设置查询状况和输入控制信息提供一个入口事务预处理允许对一些数据流的通道进行控制从而在硬件级上防止了对缓冲区的高估或低估通过发送不确认握手信号从而阻塞了数据的传输速度当不确认信号发过后若总线有空闲数据传输将再做一次这种流控制机制允许灵活的任务安排可使不同性质的流通道同时正常工作这样多种流通常可在不同间隔进行工作传送不同大小的数据包3.5健壮性USB健壮性的特征在于使用差分的驱动接收和防护以保证信号完整性在数据和控制信息上加了循环冗余码(CRC)对装卸的检测和系统级资源的设置对丢失或损坏的数据包暂停传输利用协议自我恢复对流数据进行控制以保证同步信号和硬件缓冲管理的安全数据和控制通道的建立使功能部件的相互不利的影响独立开消除了负作用3.5.1错误检测USB传输介质产生的错误率是与自然界的异常现象的概率相吻合是瞬时一现的因此就要在每个数据包中加入检测位来发现这些瞬时的错误并且提供了一系列硬件和软件设施来保证数据的正确性协议中对每个包中的控制和数据位都提供了循环冗余码校验若出现了循环冗余码的错误则被认为是该数据包已被损坏循环冗余码可对一位或两位的错误进行100%的修复3.5.2错误处理协议在硬件或软件级上提供对错误的处理硬件的错误处理包括汇报并重新进行上一次失败的传输传输中若遇到错误USB主机控制器将重新进行传输最多可再进行三次若错误依然存在则对客户端软件报告错误客户端软件可用一种特定的方法进行处理3.6系统设置USB设备可以随时的安装和折卸因此系统软件在物理的总线布局上必须支持这种动态变化3.6.1USB设备的安装所有的USB设备都是通过端口接在USB上网络集线器知道这些指定的USB设备集线器有一个状态指示器指明在其某个端口上USB设备是否被安装或拆除了主机将所有的集线器排成队列以取回其状态指示在USB设备安装后主机通过设备控制通道激活该端口并以预设的地址值给USB设备主机对每个设备指定唯一的USB地址并检测这种新装的USB设备是集线器还是功能部件主机为USB设备建立了控制通道使用指定的USB的地址和零号端口如果安装的USB设备是集线器并且USB设备连在其端口上那上述过程对每个USB设备的安装都要做一遍如果安装的设备是功能部件那么主机中关于该设备的软件将因设备的连接而被引发3.6.2USB设备的拆卸当USB设备从集线器的端口拆除后集线器关闭该端口并且向主机报告该设备已不存在USB的系统软件将准确进行处理如果去除的USB设备上集线器USB的系统软件将对集线器反连在其上的所有设备进行处理3.6.3总线标号总线标号就是对连接在总线上的设备指定唯一的地址的一种动作因为USB允许USB设备在任何时刻从USB上安装或拆卸所以总线标号是USB的系统软件始终要作的动作而且总线标号还包括对拆除设备的检测和处理3.7数据流种类有许多通道例如一个USB设备存在一个端口可建立一个向其它USB设备的端口发送数据的通道它可建立一个从其它USB设备的端口接收数据的通道USB的结构包含四种基本的数据传输类型控制数据传送在设备连接时用来对设备进行设置还可对指定设备进行控制如通道控制批量数据传送大批量产生并使用的数据在传输约束下具有很广的动态范围中断数据的传送用来描述或匹配人的感觉或对特征反应的回馈同步数据的传送由预先确定的传送延迟来填满预定的USB带宽对于任何对定的设备进行设置时一种通道只能支持上述一种方式的数据传输数据流模式的更多细节在第四章中详述3.7.1控制数据传送当USB设备初次安装时USB系统软件使用控制数据对设备进行设置设备驱动程序通过特定的方式使用控制数据来传送数据传送是无损性的3.7.2批量数据传送批量数据是由大量的数据组成如使用打印机和扫描仪时批量数据是连续的在硬件级上可使用错误检测可以保证可靠的数据传输并在硬件级上引入了数据的多次传送此外根据其它一些总线动作被大量数据占用的带宽可以相应的进行改变3.7.3中断数据传输中断数据是少量的且其数据延迟时间也是有限范围的这种数据可由设备在任何时刻发送并且以不慢于设备指定的速度在USB上传送中断数据一般由事件通告特征及座标号组成只有一个或几个字节匹配定点设备的座标即为一例虽然精确指定的传输率不必要但USB必须对交互数据提供一个反应时间的最低界限3.7.4同步传输同步数据的建立传送和使用时是连续且实时的同步数据是以稳定的速率发送和接收实时的信息同步数据要使接收者与发送者保持相同的时间安排除了传输速率同步数据对传送延迟非常敏感所以同步通道的带宽的确定必须满足对相关功能部件的取样特性不可避免的信号延迟与每个端口的可用缓冲区数有关一个典型的同步数据的例子是语音如果数据流的传送率不能保持数据流是否丢失将取决于缓冲区的大小和损坏的程度即使数据在USB实时的传送同步数据肯定会发生潜在瞬时的数据流丢失现象换句话说即使许多硬件机制如重传的引入也不能避免错误的产生实际应用中USB的数据出错率小到几乎可以忽略不计从USB的带宽中给USB同步数据流分配了专有的一部分以满足所想得到的传速率USB还为同步数据的传送设计了最少延迟时间3.7.5指定USB带宽USB的带宽分配给各个通道当一个通道建立后USB就分配给它一定的带宽USB设备需要提供一些数据缓冲区若USB提供了更多带宽则需更多的缓冲区USB的体系要保证缓冲引导的硬件的延迟限定在几毫秒内USB的带宽容量可以容纳多种不同的数据流因此保证USB上可以连接大量设备如可以容纳从1B+D直到T1速率范围的电信设备同时USB支持在同一时刻不同设备具有不同比特率并具有一个动态变动的范围USB规范对总线的每类转输规定的具体的原则3.8USB设备USB设备分为诸如集线器分配器或文本设备等种类集线器类指的是一种提供USB连接点的设备(详见第十章)USB设备需要提供自检和属性设置的信息USB设备必须在任何时刻执行与所定义的USB设备的状态相一致的动态3.8.1设备特性当设备被连接址被操作的每一个USB设备通过一个或多个通道与主机通讯所有USB 设备必须在零号端口上有一指定的通道每个USB设备的USB控制通道将与之相连通过此控制通道所有的USB设备都列入一个共同的准入机制以获得控制操作的信息在零号端口上控制通道中的信息应完整的描述USB设备此类信息主要有以下几类标准信息这类信息是对所有USB设备的共同性的定义包括一些如厂商识别设备种类电源管理等的项目设备设置接口及终端的描述在此给出关于这些具体的描述信息在第九章给出类别信息此类信息给出了不同USB的设备类的定义主要反映其不同点USB厂商信息USB设备的厂商可自由的提供各种有关信息其格式不受该规范制约此外每个USB设备均提供USB的控制和状态信息3.8.2设备描述主要分为两种设备类集线器和功能部件只有集线器可以提供更多的USB的连接点功能部件为主机提供了具体的功能3.8.2.1集线器在即插即用的USB的结构体系中集线器是一种重要设备图3-3所示是图–3典型集线器一种典型的集线器从用户的观点出发集线器极大简化了USB的互连复杂性而且以很低的价格和高易用性提供了设备的健壮性集线器串接在集中器上可让不同性质的设备连接在USB上连接点称作端口每个集线器将一个连接点转化成许多的连接点并且该体系结构支持多个集线器的连接每个集线器的上游端口向主机方向进行连接每个集线器的下游端口允许连接另外的集线器或功能部件集线器可检测每个下游端口的设备的安装或拆卸并可对下游端口的设备分配能源每个下游端口都具有独立的能力不论高速或低速设备均可连接集线器可将低速和高速端口的信号分开一个集线器包括两部分集线控制器Controller和集线放大器(Repeater)集线放大器是一种在上游端口和下游端口之间的协议控制开关而且硬件上支持复位挂起唤醒的信号集线控制器提供了接口寄存器用于与主机之间的通信集线器允许主机对其特定状态和控制命令进行设置并监视和控制其端口3.8.2.2功能部件功能部件是一种通过总线进行发送接收数据和控制信息的USB设备通过一根电缆连接在集线器的某个端口上功能设备一般是一种相互无关的外设然而一个物理单元中可以有多个功能部件和一个内置集线器并利用一根USB电缆这通常被称为复合设备即一个集线器连向主机并有一个或多个不可拆卸的USB设备连在其上每个功能设备都包含设置信息来描述该设备的性能和所需资源主机要在功能部件典型的USB体系结构图4–4台式机环境下的集线器使用前对其进行设置设置信息包括USB带宽分配选择设备的设置信息等下机列举了一些功能部件定位设备如鼠标或光笔输入设备如键盘电信适配器如ISDN3.9USB主机硬件和软件USB的主机通过主机控制器与USB设备进行交互主机功能如下检测USB设备的安装和拆卸管理在主机和USB设备之间的控制流管理在主机和USB设备之间的数据流收集状态和动作信息提供能量给连接的USB设备主机上USB的系统软件管理USB设备和主机上该设备软件之间的相互交互USB系统软件与设备软件间有三种相互作用方式同步数据传输异步数据传输电源管理设备和总线管理信息只要可能USB系统软件就会使用目前的主机软件接口来管理上述几种方式3.10体系结构的扩充USB的体系结构包含主机控制驱动器和USB驱动器之间的接口的扩展使多个主机控制器和主机控制驱动器的使用成为可能02术语和缩略词ACK:确认信号ActiveDevice:正在使用的设备AynchronouData:异步数据AynchronouRA:异步自适应速率AynchronouSRC:异步抽样转换率AudioDevice:音频设备AWG#(AmericanWireGauge):美国电线标准Babble:帧传输中的总线动作Bandwidth:带宽BigEndian:Bit:比特BitStuffing:数据填充,以使PLL可以提取时钟信号b/:每秒多少比特B/:每秒多少字节Buffer:缓冲区BulkTranfer:批量传送BuEnumeration:总线标号Byte:字节Capabilitie:能力Characteritic:特征Client:客户ConfiguringSoftware:配置软件ControlEndpoint:控制端口ControlPipe:控制通道ControlTranfer:控制传送CTI:计算机电信组织CyclicRedundancyCheck(CRC):循环冗余校验DefaultAddre:缺省地址DefaultPipe:缺省通道Device:设备器件DeviceAddre设备地址DeviceEndpoint设备端口DeviceReource设备资源DeviceSoftware设备软件Downtream下行Driver驱动DWORD双字DynamicInertionandRemoval动态插入与拆除ElectricallyEraableProgrammableReadOnlyMemoryEEPROM电擦写可编程只读存储器EndUer终端用户Endpoint端口EndpointAddre端口地址EndpointDirection端口指向EndpointNumber端口号EOF帧结束EOP包结束E某ternalPort外设端口FaleEOP错误的包结束标志Frame帧FramePattern帧结构Full-duple某全双工Function功能功能部件HandhakePacket握手包Hot主机HotController主机控制器HotControllerDriver(HCD)主机控制驱动HotReoure主机资源Hub集线器HubTierHub层InterruptRequet(IRQ)中断请求InterruptTranfer中断传送I/ORequetPacket。

第1章进制及码元1．进制转换129= 81H= 10000001B=201Q298= 12AH= 100101010B=452Q1000= 3E8H= 1111101000B= 1750Q5DH= 1011101 B= 135 Q= 93 D3E8H= 1111101000 B= 1750Q= 1000 D;357Q=11101111 B= 0EF H= 239 D3．数据表示范围：一字节的无符号数表示范围为0～255，有符号数(补码)表示范围为-l28—+127。

一个字的无符号数表示范围为0～65535，有符号数(补码)表示范围为—32768～+32767。

N位二进制数的无符号数表示范围为0～(2N-1)，有符号数(补码)表示范围为-2N-1～(2N-1-1).4．35H代表的ASCII字符为'5'，代表十六进制数时等价的十进制值为53 ，代表压缩8421BCD码等价的十进制值为35 ，代表非压缩8421BCD码等价的十进制值为5。

5．FFH代表无符号数时等价的十进制值为255 ，代表补码有符号数时等价的十进制值为一1 ，代表反码有符号数时等价的十进制值为一0 ，代表原码有符号数时等价的十进制值为一l27。

6．--20的8位二进制补码为ECH ，原码为94H ，反码为EBH 。

158的16位二进制补码为009EH，原码为009EH ，反码为009EH 。

第2章微机硬件基础1．计算机系统硬件的五大功能部件及其主要功能?答：硬件系统按功能模块分为运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。

运算器主要完成算术运算、逻辑运算及移位运算，其中主要包括算术逻辑运算单元Arithmetic Logic Unit，ALU)和暂存数据(原始、中间、结果)的寄存器(Register，R)。

控制器实现对计算机部件的协调调度完成指令的分析执行，其中主要有程序计数器Program Counter，PC)或叫指令指针(Instruction Pointer，IP)、指令寄存器(Instruction register，IR)、指令译码器(Instruction Decoder，ID)、微操作命令发生器、时序发生器等。

每个计算机系统，不论台式PC还是笔记本电脑，都会有很多接口。

你能正确识别每一个接口么？尽管他们触手可及，却总是出现各种各样的状况。

这篇文章包罗万象，为新用户和经历问题的使用者提供帮助。

通过大量图片和注释，将告诉你电脑各种接口、插槽、插头的作用。

值得安慰的是，大多数接口都不太容易弄错，主要依靠“防呆”设计；如果有特殊情况，文章中会特别注明。

（防呆设计：通过一些突出或凹陷的部分，使接口不能或不容易被插反插错，从而保护接口与硬件）我们将接口整体分为两部分：外部接口：电脑的外设联接接口内部接口：计算机系统里的接口外部接口：电脑的外设联接接口插头插座名称USBIEEE 1394/ Firewire / i.Link / 火线Cinch / RCAPS/2 键盘鼠标接口VGA显示器视频接口DVI数字视频接口RJ45 (LAN /ISDN)网线接口RJ11(Modem / 电话)S-Video (Hosiden)内部接口：计算机系统里的接口插头插座名称SATA (Serial ATA)PATA (Parallel ATA / UltraDMA/133 / IDE)agp(Graphics Cards) PCIe (pci Express) PCIPOWER 电源接口外部接口：USBUniversal Serial Bus (USB)万用串行总线，被设计为联接各种外部设备。

譬如鼠标、键盘、移动硬盘、数码相机、VoIP电话（Skype）或打印机。

理论上一个USB控制器，可以联接127个USB设备（当然，理想与现实总是有些差距^_^）。

USB 1.1峰值传输速率为12Mbps，USB 2.0峰值为480Mbps。

USB 2.0可以向下兼容，当USB 2.0设备插入1.1接口，将只有12Mbps的传输速率。

USB可以通过线缆传送电力，能够为移动硬盘提供电能（最大500mA、5V）。

USB接口分为三种：接口类型A：通常在PC上出现接口类型B：通常在USB设备上出现Mini-USB：数码相机和摄像机、移动硬盘等设备经常使用。

1. 什么是冯·诺依曼机？答：冯·诺依曼于1945 年提出了存储程序的概念和二进制原理，利用这种概念和原理设计的电子计算机系统统称为冯·诺依曼机。

它包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个组成部分。

早期的冯·诺依曼机结构上以运算器和控制器为中心，随着计算机体系结构的发展，现在已演化为以存储器为中心的结构。

2. 微处理器，微型计算机，微型计算机系统有什么联系与区别？答：微处理器是微型计算机系统的核心，也称为CPU（中央处理器）。

主要完成：①从存储器中取指令，指令译码；②简单的算术逻辑运算；③在处理器和存储器或者I/O 之间传送数据；④程序流向控制等。

微型计算机由微处理器、存储器、输入/输出接口电路和系统总线组成。

以微型计算机为主体，配上外部输入/输出设备及系统软件就构成了微型计算机系统。

三者关系如下图：3. 微处理器有哪些主要部件组成？其功能是什么？答：微处理器是一个中央处理器，由算术逻辑部件ALU、累加器和寄存器组、指令指针寄存器IP、段寄存器、标志寄存器、时序和控制逻辑部件、内部总线等组成。

算术逻辑部件ALU 主要完成算术运算及逻辑运算。

累加器和寄存器组包括数据寄存器和变址及指针寄存器，用来存放参加运算的数中间结果或地址。

指令指针寄存器IP 存放要执行的下一条指令的偏移地址，顺序执行指令时，每取一条指令增加相应计数。

段寄存器存放存储单元的段地址，与偏移地址组成20 位物理地址用来对存储器寻址。

标志寄存器flags 存放算术与逻辑运算结果的状态。

时序和控制逻辑部件负责对整机的控制：包括从存储器中取指令，对指令进行译码和分析，发出相应的控制信号和时序，将控制信号和时序送到微型计算机的相应部件，使CPU内部及外部协调工作。

内部总线用于微处理器内部各部件之间进行数据传输的通道。

4. 画一个计算机系统的方框图，简述各部分主要功能。

答：计算机系统由硬件（Hardware）和软件（Software）两大部分组成。