包头师范学院微机原理与接口技术课件第12章 总线.ppt

3. RS-232C的电气特征 RS-232C接口标准采用EIA电平。它规定：高电平为+3～+15V，低电平为?3～?15V。实际应用中常采用?12V或?15V。 RS-232C可承受?25V的信号电压。 要注意RS-232C数据线TxD和RxD使用负逻辑，即高电平表示逻辑0，低电平表示逻辑1，用符号MARK（传号）表示。联络信号线为正逻辑，高电平有效，为ON状态；低电平无效，为OFF状态。 由于RS-232C的EIA电平与微机的逻辑电平（TTL电平或CMOS电平）不兼容，所以两者间需要进行电平转换。 传统的转换器件有MC1488（完成TTL电平到EIA电平的转换）和MC1489（完成EIA电平到TTL电平的转换）等芯片。 目前已有更为方便的电平转换芯片，例如MAX232、UN232等。 MAX232的封装和应用电路图 12.3.2 USB总线 USB（Universal Serial Bus）总线的中文含义是通用串行总线，它是一种快速同步传输的双向串行接口，是由Compaq、DEC、IBM、Intel、Microsoft、NEC和Northen Telecom等公司为简化PC与外设之间的互连而共同研究开发的一种免费的标准化连接器，它支持各种PC与外设之间的连接，还可实现数字多媒体集成。 1. USB接口的特点 （1）速度快 （2）支持热拔插 （3）可连接多个设备 （4）提供内置电源 （1）USB引脚功能 USB是一个标准的协议，USB总线结构简单，通常USB接口信号线仅由2条电源线、2条信号线组成。 外观分为A型和B型，其中又分为插头和插座。通常连在计算机一侧称为USB插座，又叫母插，连设备一侧称为USB插头，又叫公插。 USB引脚信号 引脚号 名称 电缆颜色 描述 1 VCC 红 +5V 2 D? 白 数据? 3 D+ 绿 数据+ 4 GND 黑 地 （2）USB硬件结构 一个USB系统包含3类硬件设备： USB主机（Host） USB设备（USB Device） USB集线器（HUB） USB主机 在一个USB系统中，当且仅当有一个USB主机时，USB 主机能够实现管理USB系统；每毫秒产生一帧数据；发送配置请求对USB设备进行配置操作；对总线上的错误进行管理和恢复等功能。 USB设备 在一个USB系统中，USB设备和USB集线器的总数不能超过127个。 USB设备接收USB总线上的所有数据包，通过数据包的地址域来判断是不是发给自己的数据包：若地址不符，则简单地丢弃该数据包；若地址相符，则通过响应USB主机的数据包与USB主机进行数据传输。 USB集线器 USB集线器用于设备扩展连接，所有USB设备都连接在USB集线器的端口上。 一个USB主机总与一个USB根集线器（USB root HUB）相连。 USB集线器为其每个端口提供100mA电流供设备使用。同时，USB集线器可以通过端口的电气变化诊断出设备的插拔操作，并通过响应USB主机的数据包把端口状态汇报给USB主机。 一般来说，USB设备与USB集线器间的连线长度不超过5m，USB系统的级联不能超过5级（包括USB根集线器）。 USB工作原理 USB总线最多可支持127个USB外设连接到计算机系统。USB的拓扑是树形结构，有1个USB根集线器（root HUB），下面还可有若干集线器。 一个集线器下面可接若干USB接口。 USB线缆包括4条线：VCC、D+、D?和GND。线缆最大长度不超过5m。 USB1.1的传输速率最高为12Mbps（低速外设的标准速率为1.5Mbps，高速外设的标准速率为12Mbps）。 USB外设可以采用计算机里的电源（+5V，500mA），也可外接USB电源。 USB工作原理（续） 在所有的USB信道之间动态地分配带宽。 当一台USB外设长时间（3ms以上）不使用时，就处于挂起状态，这时只消耗0.5mA 电流。按USB1.0/1.1标准，USB的标准脉冲时钟频率为12MHz，而其总线脉冲时钟为1ms（1kHz），即每隔1ms，USB器件应为USB线缆产生1个时钟脉冲序列。这个脉冲系列称为帧开始数据包。 高速外设长度为每帧12000bit（位），而低速外设长度只有每帧1500bit。 一个USB数据包可包含0～1023字节数据。每个数据包的传送都以一个同步字段开始。 （2）USB的数据传输 USB支持4种基本的数据传输方式，以适应各种设备的需要。 控制传输方式 等时传输方式 中断传输方式 数据块传输方式 第12章 总线 第12章 总线 本章主要内容 总线的概念 1 系统总线 2 外部总线 3 12.1 总线的概念 采用总线结构后，在微机系统设计、生产、使用和维护上有很多优越性，概括起来有以下几点： 便于采用模块化结构设计方