Ⅰ 什么是接口电路什么是总线
接口是不同设备、不同模块之间交换信息的通道。如计算机连接外设的 USB 接口,连接电视机的 HDMI 接口,连接显示器的 VGA 接口。
各种接口有相应的技术规范。
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狭义的接口电路是指接口芯片,如:模数转换器(A/D)、数模转换器(D/A)、并行接口(8255A)、串行接口(16C554)。
总线是 CPU 与机内其他芯片通信的通道。总线上可以连接很多芯片,不工作的芯片处于挂起状态,不影响其他芯片与 CPU 交换信息。
总线分为:控制总线、地址总线、数据总线。
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Ⅱ 常见的接口电路有哪些
1、电源接口
电源接口是电子产品不可缺少的一部分,芯片供电不管是通过外部电池直接供电还是通过电平转换IC提供,我们首先要考虑到供电电路的安全和稳定性,如静电保护,提高浪涌电压承受能力,电源纹波控制等,我们一般会建议在电源输入端并联一个ESR的钽电容,靠近输入端增加一个TVS管以提高模块的浪涌电压承受能力,并联不同规格的滤波电容,电路布线尽量宽,如下图所示。
2、UART接口
UART接口是集成电路最常用接口之一,很多集成芯片的通讯口,调试口都使用的UART接口,在设计中如果通讯双方的电平一致,则可以预留上拉电路和串0欧姆的设计上直接连接,但是我们的设计过程中可能会存在通讯双方的电平不一致,如一方1.8V,另一方3.3V或者一方5V,另一方3.3V,这种情况下就要增加电平转换电路,常见的电平转换电路有两种,一种是用电平转换IC,如下图所示。
第二种是通过晶体管搭建,如下图所示:
以上两种电路,不管是从成本,还是从设计的简单化考虑,都一定要测试转换电路是否会引起两边通讯端口工作电压是否可靠。
3、SPI接口
SPI接口在应用的过程中与UART接口类似,也会存在通讯双方电平转换的问题,推荐使用一个支持SPI数据速率的电平转换器,如下图所示。
4、USB接口
USB接口的便捷性,在电子产品中广泛使用,由于USB接口会直接和外设产品直接连接,所以保护电路是必须要有的,一般我们在设计之初都会预留相关接地保护电路,在布线过程中要注意USB差分信号90欧姆的阻抗控制,避免将usb线路布线靠近板子边缘的地方。
Ⅲ 对传感器的接口电路有哪些要求为什么
传感器接口电路有如下的要求: 1、 尽可能提高包括传感器和接口电路在内的整体效率。虽然能量是传递信息的载体,传感器在传递信息时必然伴随着能量的转换和传递,但传感器的能量变换效率不是最重要的。实际上,为了不影响或尽可能地少影响被测对象的本来状态,要求从被测对象上获得的能量越小越好。 2、具有一定的信号处理能力。如半导体热效电阻中的接口电路具有引线补偿的功能;而热电偶的接口电路则应有冷端补偿功能,等等。如果从整个测控系统来考虑,则应根据系统的工作要求,选择功能尽可能全的接口电路芯片,甚至可以考虑整个系统就是一个芯片。 3、提供传感器所需要的驱动电源(信号)。按传感器的输出信号来划分传感器,可分为电参数传感器和电量传感器。后者的输出信号电量,如电势、电流电荷等等,这类电量传感器有压电传感器、光电传感器等。前者输出是电量参数,如电阻、电容、电感、互感,这类传感器需外加传感器驱动电源才能工作。一般说来,驱动电源的稳定性直接影响系统的测量精度。因而这类传感器的接口电路应能提供稳定性尽可能高的驱动电源。 4、尽可能完善的抗干扰和抗高压冲击保护机制。在工业和生物医学信号的测量中,干扰是难以避免的,如工频干扰、射频干扰等等。而高电压的冲击同样难以避免,这在工业测量中是不言而喻的。在生物医学的测量中,经常存在几千伏甚至更高的静电,在抢救时还有施加到人体的除颤电压。因而传感器接口电路应尽可能地完善抗干扰和抗高压冲击的保护机制,避免干扰对测量精度的影响,保护传感器和接口电路本身的安全。这种机制包括输入端的保护、前后级电路的隔离、模拟和数字滤波等等。
Ⅳ usb接口的安全设计
USB接口有4根线,供电线、数据传输线(负)、数据传输线(正)、接地线,数据通过USB到I/O芯片-南桥-北桥-CPU.笔记本内主板上有一个过流保护电路,若短路而造成电流过大,过流保护电路就会使笔记本自动断电。造成此种情况的原因是你的USB鼠标的接口有短路或者是鼠标内部就有短路。
Ⅳ 接口电路的作用有哪些
主板接口基础知识
CPU与外部设备、存储器的连接和数据交换都需要通过接口设备来实现,前者被称为I/O接口,而后者则被称为存储器接口。存储器通常在CPU的同步控制下工作,接口电路比较简单;而I/O设备品种繁多,其相应的接口电路也各不相同,因此,习惯上说到接口只是指I/O接口。
一、I/0接口的概念
1、接口的分类
I/O接口的功能是负责实现CPU通过系统总线把I/O电路和 外围设备联系在一起,按照电路和设备的复杂程度,I/O接口的硬件主要分为两大类:
(1)I/O接口芯片
这些芯片大都是集成电路,通过CPU输入不同的命令和参数,并控制相关的I/O电路和简单的外设作相应的操作,常见的接口芯片如定时/计数器、中断控制器、DMA控制器、并行接口等。
(2)I/O接口控制卡
有若干个集成电路按一定的逻辑组成为一个部件,或者直接与CPU同在主板上,或是一个插件插在系统总线插槽上。
按照接口的连接对象来分,又可以将他们分为串行接口、并行接口、键盘接口和磁盘接口等。
2、接口的功能
由于计算机的外围设备品种繁多,几乎都采用了机电传动设备,因此,CPU在与I/O设备进行数据交换时存在以下问题:
速度不匹配:I/O设备的工作速度要比CPU慢许多,而且由于种类的不 同,他们之间的速度差异也很大,例如硬盘的传输速度就要比打印机快出很多。
时序不匹配:各个I/O设备都有自己的定时控制电路,以自己的速度传 输数据,无法与CPU的时序取得统一。
信息格式不匹配:不同的I/O设备存储和处理信息的格式不同,例如可以分为串行和并行两种;也可以分为二进制格式、ACSII编码和BCD编码等。
信息类型不匹配:不同I/O设备采用的信号类型不同,有些是数字信号,而 有些是模拟信号,因此所采用的处理方式也不同。
基于以上原因,CPU与外设之间的数据交换必须通过接口来完成,通常接口有以下一些功能:
(1)设置数据的寄存、缓冲逻辑,以适应CPU与外设之间的速度差异,接口通常由一些寄存器或RAM芯片组成,如果芯片足够大还可以实现批量数据的传输;
(2)能够进行信息格式的转换,例如串行和并行的转换;
(3)能够协调CPU和外设两者在信息的类型和电平的差异,如电平转换驱动器、数/模或模/数转换器等;
(4)协调时序差异;
(5)地址译码和设备选择功能;
(6)设置中断和DMA控制逻辑,以保证在中断和DMA允许的情况下产生中断和DMA请求信号,并在接受到中断和DMA应答之后完成中断处理和DMA传输。
3、接口的控制方式
CPU通过接口对外设进行控制的方式有以下几种:
(1)程序查询方式
这种方式下,CPU通过I/O指令询问指定外设当前的状态,如果外设准备就绪,则进行数据的输入或输出,否则CPU等待,循环查询。
这种方式的优点是结构简单,只需要少量的硬件电路即可,缺点是由于CPU的速度远远高于外设,因此通常处于等待状态,工作效率很低
(2)中断处理方式
在这种方式下,CPU不再被动等待,而是可以执行其他程序,一旦外设为数据交换准备就绪,可以向CPU提出服务请求,CPU如果响应该请求,便暂时停止当前程序的执行,转去执行与该请求对应的服务程序,完成后,再继续执行原来被中断的程序。
中断处理方式的优点是显而易见的,它不但为CPU省去了查询外设状态和等待外设就绪所花费的时间,提高了CPU的工作效率,还满足了外设的实时要求。但需要为每个I/O设备分配一个中断请求号和相应的中断服务程序,此外还需要一个中断控制器(I/O接口芯片)管理I/O设备提出的中断请求,例如设置中断屏蔽、中断请求优先级等。
此外,中断处理方式的缺点是每传送一个字符都要进行中断,启动中断控制器,还要保留和恢复现场以便能继续原程序的执行,花费的工作量很大,这样如果需要大量数据交换,系统的性能会很低。
(3)DMA(直接存储器存取)传送方式
DMA最明显的一个特点是它不是用软件而是采用一个专门的控制器来控制内存与外设之间的数据交流,无须CPU介入,大大提高CPU的工作效率。
在进行DMA数据传送之前,DMA控制器会向CPU申请总线控制 权,CPU如果允许,则将控制权交出,因此,在数据交换时,总线控制权由DMA控制器掌握,在传输结束后,DMA控制器将总线控制权交还给CPU。
二、常见接口
1、并行接口
目前,计算机中的并行接口主要作为打印机端口,接口使用的不再是36针接头而是25针D形接头。所谓“并行”,是指8位数据同时通过并行线进行传送,这样数据传送速度大大提高,但并行传送的线路长度受到限制,因为长度增加,干扰就会增加,容易出错。
现在有五种常见的并口:4位、8位、半8位、EPP和ECP,大多数PC机配有4位或8位的并口,许多利用Intel386芯片组的便携机配有EPP口,支持全部IEEE1284并口规格的计算机配有ECP并口。
标准并行口4位、8位、半8位:4位口一次只能输入4位数据,但可以输出8位数据;8位口可以一次输入和输出8位数据;半8位也可以。
EPP口(增强并行口):由Intel等公司开发,允许8位双向数据传送,可以连接各种非打印机设备,如扫描仪、LAN适配器、磁盘驱动器和CDROM 驱动器等。
ECP口(扩展并行口):由Microsoft、HP公司开发,能支持命令周期、数据周期和多个逻辑设备寻址,在多任务环境下可以使用DMA(直接存储器 访问)。
目前几乎所有的586机的主板都集成了并行口插座,标注为 Paralle1或LPT1,是一个26针的双排针插座。
2、串行接口
计算机的另一种标准接口是串行口,现在的PC机一般至少有两个串行口COM1和COM2。串行口不同于并行口之处在于它的数据和控制信息是一位接一位串行地传送下去。这样,虽然速度会慢一些,但传送距离较并行口更长,因此长距离的通信应使用串行口。通常COM1使用的是9针D形连接器,而COM2有些使 用的是老式的DB25针连接器。
3、磁盘接口
(1)IDE接口
IDE接口也叫做ATA端口,只可以接两个容量不超过528M的硬盘驱动器,接口的成本很低,因此在386、486时期非常流行。但大多数IDE接口不支持DMA数据传送,只能使用标准的PCI/O端口指令来传送所有的命令、状态、数据。几乎所有的586主板上都集成了两个40针的双排针IDE接口插座,分别标注为IDE1和IDE2。
(2)EIDE接口
EIDE接口较IDE接口有了很大改进,是目前最流行的接口。首先,它所支持的外设不再是2个而是4个了,所支持的设备除了硬盘,还包括CD-ROM驱动器磁盘备份设备等。其次,EIDE标准取消了528MB的限制,代之以8GP限制。第三,EIDE有更高的数据传送速率,支持PIO模式3和模式4标准。
4、SCSI接口
SCSI(SmallComputerSystemInterface)小计算机系统接口,在做图形处理和网络服务的计算机中被广泛采用SCSI接口的硬盘。除了硬盘以外,SCSI接口还可以连接CD-ROM驱动器、扫描仪和打印机等,它具有以下特点:
可同时连接7个外设;
总线配置为并行8位、16位或32位;
允许最大硬盘空间为8.4GB(有些已达到9.09GB);
更高的数据传输速率,IDE是2MB每秒,SCSI通常可以达到5MB每秒,FASTSCSI(SCSI-2)能达到10MB每秒,最新的SCSI-3甚至能够达到40MB每秒,而EIDE最高只能达到16.6MB每秒;
成本较IDE和EIDE接口高很多,而且,SCSI接口硬盘必须和SCSI接口卡配合使用,SCSI接口卡也比IED和EIDE接口贵很多。
SCSI接口是智能化的,可以彼此通信而不增加CPU的负担。在IDE和EIDE设备之间传输数据时,CPU必须介入,而SCSI设备在数据传输过程中起主动作用,并能在SCSI总线内部具体执行,直至完成再通知CPU。
5、USB接口
最新的USB串行接口标准是由Microsoft、Intel、Compaq、IBM等大公司共同推出,它提供机箱外的热即插即用连接,用户在连接外设时不用再打开机箱、关闭电源,而是采用“级联”方式,每个USB设备用一个USB插头连接到一个外设的USB插座上,而其本身又提供一个USB插座给下一个USB设备使用,通过 这种方式的连接,一个USB控制器可以连接多达127个外设,而每个外设间的距离可达5米。USB统一的4针圆形插头将取代机箱后的众多的串/并口(鼠标、MODEM)键盘等插头。USB能智能识别USB链上外围设备的插入或拆卸。 除了能够连接键盘、鼠标等,USB还可以连接ISDN、电话系统、数字音响、打印机以及扫描仪等低速外设。
三、I/O扩展槽
I/O扩展槽即I/O信号传输的路径,是系统总线的延伸,可以插入任意的标准选件,如显示卡、解压卡、MODEM卡和声卡等。通过I/O扩展槽,CPU可对连接到该通道的所有I/O接口芯片和控制卡寻址访问,进行读写。
根据总线的类型不同,主板上的扩展槽可分为ISA、EISA、MAC、VESA和PCI几种。
(1)ISA插槽
黑色,分为8位、16位两种。16位的扩展槽可以插8位和16位的控制卡,但8位的扩展槽只能插8位卡。
(2)EISA插槽
棕色,外型、长度与16位的ISA卡一样,但深度较大,可插入ISA与EISA控制卡。
(3)VESA插槽
棕色,位于16位ISA扩展插槽的下方,与ISA插槽配合使用。
(4)PCI插槽
Ⅵ 什么是接口电路
接口就好像是协议的转换,USB是串行的,IDE光驱和硬盘是并行的,他们之间是不能连接的,只有通过一个接口电路的转换才可以转化成目标的数据类型。
Ⅶ 接口电路主要作用是什么
1.电路什么是电路呢?实际电路是指某些电气设备、元器件、开关、导线等按一定方式联接后,为电流提供的流通路径的总体。这个概念有些抽象,下面介绍三个典型电路。(1)简单照明电路当通过开关、导线把灯泡接在电池
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1.电路
什么是电路呢?实际电路是指某些电气设备、元器件、开关、导线等按一定方式联接后,为电流提供的流通路径的总体。这个概念有些抽象,下面介绍三个典型电路。
(1)简单照明电路
当通过开关、导线把灯泡接在电池的两个电极上时,灯泡就会发光,这表明在电路中有电流流动。
(2)电力系统供电电路
在电厂的锅炉中燃烧着煤,使水获得热能变成高压蒸汽。高压蒸汽推动汽轮机转动,将它具有的能量转换为机械能。汽轮机带动发电机将机械能转换为电能。电能经过输电线和变压器送到各用电部门转换成各种形式的能量,这种能量的传送与转换过程是通过电路完成的。
(3)计算机电路
计算机你一定熟悉吧!它的功能之多、之强大,不用介绍,你也会举出多种。比如,它可以把光盘的信息,通过显示器和音箱转换成图象和声音信号,让你通过计算机看电影,这种处理信息的功能也是通过电路实现的。
计算机网卡电路
2.电路的作用
电路是为实现某种目的而设计的,它的形式有多种多样,但就其作用而言,可以归为两类:
(1)实现电能的传送、分配和转换
(2)实现电信号的传递和处理。
望采纳
Ⅷ 接口电路的主要功能有哪些
主要有:寻址功能,数据缓存与锁存功能,接口控制功能等。
Ⅸ 接口电路的主要作用是什么它的基本结构如何
接口电路有以下一些功能作用:
(1)设置数据的寄存、缓冲逻辑,以适应CPU与外设之间的速度差异,接口通常由一些寄存器或RAM芯片组成,如果芯片足够大还可以实现批量数据的传输;
(2)能够进行信息格式的转换,例如串行和并行的转换;
(3)能够协调CPU和外设两者在信息的类型和电平的差异,如电平转换驱动器、数/模或模/数转换器等;
(4)协调时序差异;
(5)地址译码和设备选择功能;
(6)设置中断和DMA控制逻辑,以保证在中断和DMA允许的情况下产生中断和DMA请求信号,并在接受到中断和DMA应答之后完成中断处理和DMA传输。
I/O接口是电子电路,通常是IC芯片或接口板,其内有若干专用寄存器和相应的控制逻辑电路构成.它是CPU和I/O设备之间交换信息的媒介和桥梁.CPU与外部设备、存储器的连接和数据交换都需要通过接口设备来实现,前者被称为I/O接口,而后者则被称为存储器接口。存储器通常在CPU的同步控制下工作,接口电路比较简单;而I/O设备品种繁多,其相应的接口电路也各不相同,因此,习惯上说到接口只是指I/O接口。I/O接口的硬件主要有:
(1)I/O接口芯片
这些芯片大都是集成电路,通过CPU输入不同的命令和参数,并控制相关的I/O电路和简单的外设作相应的操作,常见的接口芯片如定时/计数器、中断控制器、DMA控制器、并行接口等。
(2)I/O接口控制卡
有若干个集成电路按一定的逻辑组成为一个部件,或者直接与CPU同在主板上,或是一个插件插在系统总线插槽上。
Ⅹ 什么是接口电路 接口电路有何功能
你的问题没有非常准确的回答。接口电路最主要的功能是电平衔接和阻抗匹配。有时还有简单的信号处理或“保养”、静电保护、交直流隔离等等。