什么是串口和并口連接.doc

什么是串口和并口連接一篇不錯的介紹基礎(chǔ)知識的文章，雖然成文時間較早，但做為基礎(chǔ)知識來看還是不錯的 由于成文時間早，介紹的可能不全面，歡迎壇友們補充和完善 隨著PC擴展功能的不斷增強以及可連接外設(shè)的增多，如果采用非標(biāo)準(zhǔn)化的連接規(guī)范必然造成信息在速度、時序、數(shù)據(jù)格式以及類型等方面的不匹配，因此出現(xiàn)了形形色色的外部接口標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)PC的外部接口通常包括串口、并口、PS/2接口、USB接口、網(wǎng)絡(luò)接口、音頻接口和VGA接口等，在本文和后續(xù)文章中將分別對其進行介紹，在本文中將向大家介紹主板集成的外部接口。 一、并行接口(Parallel Port/Interface) 并口采用25針的雙排插口，除最普遍的應(yīng)用于打印機以外，還可用于連接掃描儀、ZIP驅(qū)動器甚至外置網(wǎng)卡、磁帶機以及某些擴展硬盤等設(shè)備， 下面我們簡單看看并口的發(fā)展歷史： 最初的并口設(shè)計是單向傳輸數(shù)據(jù)的，也就是說數(shù)據(jù)在某一時刻只能實現(xiàn)輸入或者輸出。后來IBM又開發(fā)出了一種被稱為SPP(Standard Parallel Port)的雙向并口技術(shù)，它可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的同時輸入和輸出，這樣就將原來的半互動并口變成了真正的雙方互動并口； Intel、 Xircom 及Zenith于1991年共同推出了EPP(Enhanced Parallel Port,增強型并口)，允許更大容量數(shù)據(jù)的傳輸(5001000byte/s),其主要是針對要求較高數(shù)據(jù)傳輸速度的非打印機設(shè)備，例如存儲設(shè)備等；緊接著EPP的推出，1992年微軟和惠普聯(lián)合推出了被稱為ECP(Extended Capabilities Port,)的新并口標(biāo)準(zhǔn)，和EPP不同，ECP是專門針對打印機而制訂的標(biāo)準(zhǔn)；發(fā)布于1994年的IEEE 1284涵蓋了EPP和ECP兩個標(biāo)準(zhǔn)，但需要操作系統(tǒng)和硬件都支持該標(biāo)準(zhǔn)，這對現(xiàn)在的硬件而言已不是什么問題了。目前我們所使用的并口都支持EPP和ECP這兩個標(biāo)準(zhǔn)，而且我們可以在CMOS當(dāng)中自己設(shè)置并口的工作模式。 二、串行接口(Serial Port) 在早期的PC系統(tǒng)中串口的物理連接方式有9針和25針兩種方式，通過額外的子卡擋板與電腦連接，如下圖所示 隨著PC技術(shù)的發(fā)展，25針的串口逐漸被淘汰，目前串口都采用9針的連接方式直接集成在主板上。一般的PC主板都提供兩個串口。 標(biāo)準(zhǔn)的串口能夠達到最高115Kbps的數(shù)據(jù)傳輸速度，而一些增強型串口如ESP(Enhanced Serial Port，增強型串口) 、Super ESP(Super Enhanced Serial Port，超級增強型串口)等則能達到460Kbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。 雖然主板一般都集成兩個串口，可Windows卻最多可提供8個串口資源供硬件設(shè)置使用(編號COM1到COM8)，雖然其I/O地址不相同，但是總共只占據(jù)兩個IRQ(1、3、5、7共享IRQ4，2、4、6、8共享IRQ3)，平常我們常用的是COM1COM4這四個端口。我們經(jīng)常在使用中遇到這個問題如果在COM1上安裝了串口鼠標(biāo)或其他外設(shè)，就不能在COM3上安裝如Modem之類的其它硬件，這就是因為IRQ設(shè)置沖突而無法工作。這時玩家們可以將另外的外設(shè)安裝在COM2或4。 三、USB(Universal Serial Bus,通用串行總線)接口 1. 簡介 USB(Universal Serial Bus，通用串行總線)接口是由Compaq、IBM、Microsoft等多家公司于1994年底聯(lián)合提出的接口標(biāo)準(zhǔn)，其目的是用于取代逐漸不適應(yīng)外設(shè)需求的傳統(tǒng)串、并口。1996年業(yè)界正式通過了USB1.0標(biāo)準(zhǔn)，但由于未獲當(dāng)時主流的Win95支持(直到Win95 OSR2才通過外掛模塊提供對USB1.0的支持)而未得到普及，直到1998年USB1.1標(biāo)準(zhǔn)確立和Win98內(nèi)核正式提供對USB接口的直接支持之后，USB才真正開始普及，到今天已經(jīng)發(fā)展到USB2.0標(biāo)準(zhǔn)。 電腦上的USB接口是一個包含四條金手指引腳的扁平接口(如上圖所示)，如果我們剖開USB外設(shè)的數(shù)據(jù)線，可以發(fā)現(xiàn)其內(nèi)部共有四條線，其中兩條負(fù)責(zé)供電而另外兩條負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸，如下圖所示。 USB接口的連接線有兩種形式，通常我們將其與電腦接口連接的一端稱為“A”連接頭，而將連接外設(shè)的接頭稱為“B”連接頭(通常的外設(shè)都是內(nèi)建USB數(shù)據(jù)線而僅僅包含與電腦相連的“A”連接頭)。 “A”連接頭表示“上流”至電腦；“B”連接頭表示“下游”到外設(shè)。這樣采用了不同的結(jié)構(gòu)和定義就避免了連接上的混淆和困擾。 2. USB接口的性能特點 熱插拔，使用方便 USB接口真正實現(xiàn)了熱插拔，在安裝硬件時再也不需要象串口或并口這樣經(jīng)過關(guān)機連接開機裝驅(qū)動程序重啟這樣的繁瑣過程，真正實現(xiàn)在開機狀態(tài)下的PnP（即插即用）。而且USB接口都有自己的單獨保留中斷號(由USB驅(qū)動程序自動分配，并在USB設(shè)備拔出后自動收回)，不會和其他設(shè)備競爭有限的資源，可免去許多配置的麻煩。 帶寬大，速度快 USB1.1協(xié)議允許1.5Mbps和12Mbps兩種數(shù)據(jù)傳送速度規(guī)格，這大概是標(biāo)準(zhǔn)串口的100倍(115Kbps)以及標(biāo)準(zhǔn)并口的10倍，而新的USB2.0協(xié)議已經(jīng)可以提供速率為480Mbps的高速傳輸。 注：1Mbps=0.125MB/s 可連接設(shè)備多 USB接口理論上可以通過USB Hub采用菊花鏈的形式擴展連接127個設(shè)備，節(jié)點間的有效距離為5 米，通過USB Hub可以將有效距離延長至30米。但注意采用USB Hub擴展接口時最多只允許5個Hub的級聯(lián)而且有30米的有效距離限制。 簡單的網(wǎng)絡(luò)互連功能 可以利用USB接口來實現(xiàn)雙機互連以交換簡單的數(shù)據(jù)資料，組建最簡單的對等網(wǎng)。 必須指出的是，USB2.0功能的實現(xiàn)要求硬件和軟件同時支持，它包括主板的USB主控芯片和操作系統(tǒng)都要對USB2.0提供支持。就目前主流的Windows操作系統(tǒng)而言，目前只有Win2000和WinXP能夠提供對USB2.0的完整支持，在其它Windows操作系統(tǒng)下雖然系統(tǒng)可以識別USB2.0設(shè)備，但無法以高速模式運行，而包括Linux、MAC OS和BEOS在內(nèi)的非主流操作系統(tǒng)目前也開始提供對USB2.0的支持。 3. USB接口相關(guān)問題集 我的硬件是否支持USB接口？ 開機時進入CMOS設(shè)置界面，打開BIOS設(shè)置中的USB接口選項(Enable)。如果沒有相關(guān)選項則需要升級BIOS或說明主板不支持USB接口。現(xiàn)今的主流主板都提供對USB接口的支持。 我的操作系統(tǒng)是否支持USB接口？ 以主流的Windows為例，在“我的電腦”屬性硬件設(shè)備管理器通用串行總線控制器中查看是否有“USB Host Controller”和“USB Root Hub”的相關(guān)項目，如果有則說明你的操作系統(tǒng)已經(jīng)支持USB接口，如果沒有則說明需要升級添加USB接口驅(qū)動程序或你的操作系統(tǒng)不支持USB接口。如下圖所示 我的主板沒有集成USB接口怎么辦？ 在這種情況下可以手動添加一塊PCI接口的USB控制卡(一般自帶24個USB接口)，就像安裝聲卡或者顯卡一樣插上再安裝相應(yīng)的驅(qū)動程序就可以了。 怎樣使我的USB鍵盤在DOS下能正常使用？ 要使USB接口的鍵盤(或鼠標(biāo))在DOS下正常使用，必須在CMOS設(shè)置界面中選擇USB LegacyEnable，以支持USB鍵盤或鼠標(biāo)在DOS下面的正常使用。 正是基于USB接口具有一些傳統(tǒng)接口無法比擬的優(yōu)點，我們完全可以期待USB將會取代并口、串口以及鍵盤、鼠標(biāo)所使用的PS/2接口，而成為新一代統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)。 四、IEEE1394接口 1. 簡介 說到如日中天的USB接口，就不能不提到它的一個有力競爭者IEEE1394接口。 假如你曾經(jīng)玩過DV，那么你一定聽說過“FireWire”這個術(shù)語或者被稱為索尼“i.Link”以及“IEEE1394”。 IEEE1394接口最初由Apple公司提出(稱為“火線”技術(shù))并在1995年由IEEE(電氣與電子工程師協(xié)會)正式制定為總線標(biāo)準(zhǔn)，它與USB接口在外形以及大部分功能上都具有驚人的相似點。IEEE1394目前有兩個版本，即通常所使用的IEEE1394a和發(fā)展中的更高速的IEEE1394b。 IEEE1394通常有兩種接口方式，一種是六角型的六針接口，另一種是四角的四針接口，其區(qū)別就在于六針接口除了兩條一對共兩對的數(shù)據(jù)線外還多了一對電源線，可直接向外設(shè)供電，多使用于蘋果機和臺式電腦，而四針接口多用于DV或筆記本電腦等設(shè)備。如果剝開IEEE1394接口的數(shù)據(jù)線，我們就能看到如下圖所示的內(nèi)部結(jié)構(gòu)： 2.性能特點 使用方便，支持熱插拔，即插即用，無需設(shè)置設(shè)備ID號，從Win98 SE以上版本的操作系統(tǒng)開始內(nèi)置IEEE1394支持核心，無需驅(qū)動程序。 數(shù)據(jù)傳輸速度快，IEEE1394a高達400Mbps，后續(xù)的IEEE1394b標(biāo)準(zhǔn)可將速度提升到800Mbps、1.6Gbps甚至3.2Gbps。 自帶供電線路，能提供840V可變電壓，允許通過最大電流也達到1.5A左右，因此它能為耗電量要求小的設(shè)備進行供電。 真正點對點連接(peertopeer)，設(shè)備間不分主從，可直接實現(xiàn)兩臺DV間的數(shù)據(jù)傳輸或是多臺電腦共享一臺DV機，而且從理論上講我們可以直接將IEEE1394接口DV機中的圖像數(shù)據(jù)保存到IEEE1394接口的硬盤中。 當(dāng)前我們應(yīng)用最多的是帶寬400Mbps的IEEE1394a接口，與其相比，正在發(fā)展中的IEEE1394b接口的特點是可以實現(xiàn)長途數(shù)據(jù)傳輸。今年初由美國德州儀器公司(Texas Instruments)推出了業(yè)界首款I(lǐng)EEE1394b器件TSB81BA3，不僅將上一代 1394a的速度加倍到800Mbps，而且還將通信距離增加到了100米，而如果采用石英類材料的光纖的話，則傳輸速度可以達到1.6Gbps，將來還有望提高到3.2Gbps。從而可確保在高速數(shù)據(jù)傳輸與多媒體網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)更佳的用戶體驗。 五、鍵盤、鼠標(biāo)接口PS/