《I-O接口和总线I》课件.pptVIP

***********串行I/O接口单根线传输串行接口使用单根线进行数据传输，这使它更加灵活，并适用于较长的距离传输。数据传输方向串行接口可以是单向的（仅发送或接收）或双向的（同时发送和接收数据）。广泛应用于外设串行接口广泛用于连接各种外设，如键盘、鼠标、打印机和扫描仪等。串行I/O接口的特点1传输效率串行通信仅使用一根线路传输数据，效率较低，但成本低廉，适用远距离传输。2传输距离串行通信信号损耗低，适合长距离传输，如网络通信，蓝牙通信。3信号完整性串行通信数据通过单根线路传输，避免了并行通信中信号之间的干扰。4接口数量串行通信仅使用少量信号线，能够减少接口数量，提高设备集成度。常见的串行I/O接口标准RS-232RS-232是一个广泛使用的串行通信标准，用于低速设备连接，如鼠标、键盘和调制解调器。它定义了电气特性、信号和数据传输协议，在工业控制、数据采集和通信领域得到广泛应用。USBUSB是一种通用的串行总线标准，连接各种外围设备，如打印机、扫描仪和存储设备。它支持多种数据传输速率，并且具有热插拔功能，方便用户使用。SPISPI是一个同步串行通信接口，用于连接微控制器和外围设备，如传感器、存储器和显示器。它具有低成本、简单易用和高速度的特点，广泛应用于嵌入式系统中。I2CI2C是一个双线串行通信接口，用于连接多个设备，例如传感器、实时时钟和EEPROM。它具有低成本、低功耗和简单易用的特点，适合连接少量设备。串行I/O接口应用案例串行I/O接口广泛应用于现代电子设备中。USB接口连接鼠标、键盘、打印机等外设。蓝牙接口连接耳机、音箱等无线设备。串口连接工业设备，实现数据传输。SPI接口广泛应用于嵌入式系统，连接传感器、存储设备等。并行I/O接口并行数据传输并行接口使用多条数据线同时传输数据位，提高传输速度。早期设备接口并行接口曾广泛用于连接打印机、扫描仪等设备，但逐渐被串行接口取代。数据同步传输并行接口在传输数据时，所有数据位同时传输，需要精确的时序控制。高速传输数据并行接口可以有效地传输大量数据，适合对传输速度有较高要求的应用。并行I/O接口的特点传输速率高并行接口可以同时传输多位数据，一次传输多位数据，因此传输速率非常快。连接距离短并行接口的信号线较多，容易受到干扰，因此连接距离一般较短。成本高并行接口需要较多的信号线，因此成本相对较高。接口复杂并行接口的信号线较多，接口设计和实现比较复杂。常见的并行I/O接口标准并行SCSI并行SCSI是一种高速、多设备的并行接口标准，常用于存储设备，支持多达15个设备连接。IDE接口IDE（集成驱动电子设备）接口是一种常见的并行接口标准，常用于硬盘驱动器、光驱等存储设备。LPT接口LPT（LinePrinterTerminal）接口是一种标准的并行接口，用于连接打印机、绘图仪等设备。并行I/O接口应用案例并行接口广泛应用于早期的计算机系统中，例如打印机、扫描仪和硬盘驱动器等设备。随着技术的发展，并行接口逐渐被串行接口所取代，但在一些特定的领域，例如工业控制和数据采集系统中，并行接口仍然发挥着重要的作用。总线系统概述数据传输连接多个硬件设备共享资源共享CPU、内存等资源通信协调协调不同设备之间的通信系统扩展支持系统扩展性总线的基本功能1数据传输总线是计算机系统中数据传输的物理通道，负责在各个设备之间传递数据。2地址传输总线用于传递数据传输的地址，指示CPU要访问哪个设备或哪个内存位置。3控制信号传输总线包含控制信号线，用于协调不同设备之间的操作，例如读写操作、中断请求等。总线的基本特性带宽总线带宽决定了数据传输速度，影响系统性能。信号类型总线信号类型包括并行和串行，影响传输效率和成本。同步/异步同步总线使用时钟信号，异步总线不使用时钟，影响数据传输可靠性。总线结构总线结构分为单总线、多总线和层次化结构，影响系统扩展性和可靠性。总线的分类按结构分类总线可以分为系统总线、扩展总线和外设总线，根据其在计算机系统中的作用和连接的设备进行区分。按传输方式分类总线可分为串行总线和并行总线，串行总线数据一位一位传输，而并行总线数据同时传输多位。按传输介质分类总线可分为导线总线和光纤总线，导线总线通过导线传输数据，而光纤总线通过光纤传输数据。按功能分类总线可分为地址总线、数据总线和控制总线，分别用于传输地址、数据和控制信号。总线仲裁机制集中式仲裁由一个专门的仲裁器负责管理总线访问权。分散式仲裁由多个设备协商决定总线访问权。链式仲裁设备按照优先级顺序依次请求总线