Ⅰ 什麼是介面電路什麼是匯流排
介面是不同設備、不同模塊之間交換信息的通道。如計算機連接外設的 USB 介面,連接電視機的 HDMI 介面,連接顯示器的 VGA 介面。
各種介面有相應的技術規范。
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狹義的介面電路是指介面晶元,如:模數轉換器(A/D)、數模轉換器(D/A)、並行介面(8255A)、串列介面(16C554)。
匯流排是 CPU 與機內其他晶元通信的通道。匯流排上可以連接很多晶元,不工作的晶元處於掛起狀態,不影響其他晶元與 CPU 交換信息。
匯流排分為:控制匯流排、地址匯流排、數據匯流排。
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Ⅱ 常見的介面電路有哪些
1、電源介面
電源介面是電子產品不可缺少的一部分,晶元供電不管是通過外部電池直接供電還是通過電平轉換IC提供,我們首先要考慮到供電電路的安全和穩定性,如靜電保護,提高浪涌電壓承受能力,電源紋波控制等,我們一般會建議在電源輸入端並聯一個ESR的鉭電容,靠近輸入端增加一個TVS管以提高模塊的浪涌電壓承受能力,並聯不同規格的濾波電容,電路布線盡量寬,如下圖所示。
2、UART介面
UART介面是集成電路最常用介面之一,很多集成晶元的通訊口,調試口都使用的UART介面,在設計中如果通訊雙方的電平一致,則可以預留上拉電路和串0歐姆的設計上直接連接,但是我們的設計過程中可能會存在通訊雙方的電平不一致,如一方1.8V,另一方3.3V或者一方5V,另一方3.3V,這種情況下就要增加電平轉換電路,常見的電平轉換電路有兩種,一種是用電平轉換IC,如下圖所示。
第二種是通過晶體管搭建,如下圖所示:
以上兩種電路,不管是從成本,還是從設計的簡單化考慮,都一定要測試轉換電路是否會引起兩邊通訊埠工作電壓是否可靠。
3、SPI介面
SPI介面在應用的過程中與UART介面類似,也會存在通訊雙方電平轉換的問題,推薦使用一個支持SPI數據速率的電平轉換器,如下圖所示。
4、USB介面
USB介面的便捷性,在電子產品中廣泛使用,由於USB介面會直接和外設產品直接連接,所以保護電路是必須要有的,一般我們在設計之初都會預留相關接地保護電路,在布線過程中要注意USB差分信號90歐姆的阻抗控制,避免將usb線路布線靠近板子邊緣的地方。
Ⅲ 對感測器的介面電路有哪些要求為什麼
感測器介面電路有如下的要求: 1、 盡可能提高包括感測器和介面電路在內的整體效率。雖然能量是傳遞信息的載體,感測器在傳遞信息時必然伴隨著能量的轉換和傳遞,但感測器的能量變換效率不是最重要的。實際上,為了不影響或盡可能地少影響被測對象的本來狀態,要求從被測對象上獲得的能量越小越好。 2、具有一定的信號處理能力。如半導體熱效電阻中的介面電路具有引線補償的功能;而熱電偶的介面電路則應有冷端補償功能,等等。如果從整個測控系統來考慮,則應根據系統的工作要求,選擇功能盡可能全的介面電路晶元,甚至可以考慮整個系統就是一個晶元。 3、提供感測器所需要的驅動電源(信號)。按感測器的輸出信號來劃分感測器,可分為電參數感測器和電量感測器。後者的輸出信號電量,如電勢、電流電荷等等,這類電量感測器有壓電感測器、光電感測器等。前者輸出是電量參數,如電阻、電容、電感、互感,這類感測器需外加感測器驅動電源才能工作。一般說來,驅動電源的穩定性直接影響系統的測量精度。因而這類感測器的介面電路應能提供穩定性盡可能高的驅動電源。 4、盡可能完善的抗干擾和抗高壓沖擊保護機制。在工業和生物醫學信號的測量中,干擾是難以避免的,如工頻干擾、射頻干擾等等。而高電壓的沖擊同樣難以避免,這在工業測量中是不言而喻的。在生物醫學的測量中,經常存在幾千伏甚至更高的靜電,在搶救時還有施加到人體的除顫電壓。因而感測器介面電路應盡可能地完善抗干擾和抗高壓沖擊的保護機制,避免干擾對測量精度的影響,保護感測器和介面電路本身的安全。這種機制包括輸入端的保護、前後級電路的隔離、模擬和數字濾波等等。
Ⅳ usb介面的安全設計
USB介面有4根線,供電線、數據傳輸線(負)、數據傳輸線(正)、接地線,數據通過USB到I/O晶元-南橋-北橋-CPU.筆記本內主板上有一個過流保護電路,若短路而造成電流過大,過流保護電路就會使筆記本自動斷電。造成此種情況的原因是你的USB滑鼠的介面有短路或者是滑鼠內部就有短路。
Ⅳ 介面電路的作用有哪些
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
Ⅵ 什麼是介面電路
介面就好像是協議的轉換,USB是串列的,IDE光碟機和硬碟是並行的,他們之間是不能連接的,只有通過一個介面電路的轉換才可以轉化成目標的數據類型。
Ⅶ 介面電路主要作用是什麼
1.電路什麼是電路呢?實際電路是指某些電氣設備、元器件、開關、導線等按一定方式聯接後,為電流提供的流通路徑的總體。這個概念有些抽象,下面介紹三個典型電路。(1)簡單照明電路當通過開關、導線把燈泡接在電池
...
1.電路
什麼是電路呢?實際電路是指某些電氣設備、元器件、開關、導線等按一定方式聯接後,為電流提供的流通路徑的總體。這個概念有些抽象,下面介紹三個典型電路。
(1)簡單照明電路
當通過開關、導線把燈泡接在電池的兩個電極上時,燈泡就會發光,這表明在電路中有電流流動。
(2)電力系統供電電路
在電廠的鍋爐中燃燒著煤,使水獲得熱能變成高壓蒸汽。高壓蒸汽推動汽輪機轉動,將它具有的能量轉換為機械能。汽輪機帶動發電機將機械能轉換為電能。電能經過輸電線和變壓器送到各用電部門轉換成各種形式的能量,這種能量的傳送與轉換過程是通過電路完成的。
(3)計算機電路
計算機你一定熟悉吧!它的功能之多、之強大,不用介紹,你也會舉出多種。比如,它可以把光碟的信息,通過顯示器和音箱轉換成圖象和聲音信號,讓你通過計算機看電影,這種處理信息的功能也是通過電路實現的。
計算機網卡電路
2.電路的作用
電路是為實現某種目的而設計的,它的形式有多種多樣,但就其作用而言,可以歸為兩類:
(1)實現電能的傳送、分配和轉換
(2)實現電信號的傳遞和處理。
望採納
Ⅷ 介面電路的主要功能有哪些
主要有:定址功能,數據緩存與鎖存功能,介面控制功能等。
Ⅸ 介面電路的主要作用是什麼它的基本結構如何
介面電路有以下一些功能作用:
(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。
I/O介面是電子電路,通常是IC晶元或介面板,其內有若干專用寄存器和相應的控制邏輯電路構成.它是CPU和I/O設備之間交換信息的媒介和橋梁.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。I/O介面的硬體主要有:
(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。
Ⅹ 什麼是介面電路 介面電路有何功能
你的問題沒有非常准確的回答。介面電路最主要的功能是電平銜接和阻抗匹配。有時還有簡單的信號處理或「保養」、靜電保護、交直流隔離等等。