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1、第四章 微机外部总线,4.1 IEEE-488并行总线,4.2 串行通信总线标准（串行外总线）,RETURN,4.1 IEEE-488并行总线,70年代由HP公司制定,用于：微机测量仪器,RETURN,是一种并行外总线，用于系统之间 互连的标准外总线。,并行外总线,1. 特点,2. 基本结构,3. 信号功能,4. 实现,RETURN,1.特点,最大数据传输率 1MB/S,总线上最多可以连接15个设备,整个系统电缆总长度 220m,设备间的最大距离 20m,（包括计算机）,RETURN, 24脚插座,1.特点,16条信号线,8条地线,8条数据线,3条信号交换线,5条控制信号线,1条机壳地线,7条
2、信号地线,利用三线信号交换非同步传送方式,负逻辑,电平+0.8V,2.0V,“0”,“1”,RETURN,2.基本结构,控制器控制系统计算机,接收器接收数据“听者”,发送器发送数据“讲者”,RETURN,3.信号功能,数据线D1D8，双向,传送数据、设备地址、命令,信号交换线,握手 总线, DVA讲者，数据有效，低电平, NRFD听者，未准备好接收数据, NDAC听者，未接收完数据,控制线5条,（1）,（2）,（3）,联络,RETURN,4.实现,各微型机厂商都提供与自己微型机相配套的IEEE-488总线接口插板（卡），还有与硬件接口卡配套的支持软件包,同时研制了许多大规模集成电路,RETUR
3、N,4.2 串行通信总线标准（串行外总线）,一、 标准接口,二、 RS-232C总线标准、芯片及接口电路,三、RS-449/423/422/485标准总线,四、20 mA电流环串行接口,五、USB通用串行总线,六、IEEE-1394总线,RETURN,一、标准接口,RS-232C,RS-449（RS-422，RS-423，RS-485）,20 mA电流环,USB通用接口,IEEE-1394,选择时注意,抗干扰能力,通信速度和通信距离,最大速度,最大距离,15m,20Kb/S,RS-232C,RS-422,最大速度,最大距离,类别,10Mb/S,300m 1200m,选择介质、接口抗干扰能力,短
4、距离 15m,RETURN,现场总线,二、RS-232C总线标准,是微机必备接口,“使用二进制进行交换的数据终端 设备和数据通信设备之间的接口”,全称为：,由EIA于1969年推荐,信号定义,电气特性,用RS-232C总线标准连接系统,电平转换芯片及接口电路,串行信息格式,定义了20根信号线,RETURN,1.串行信息格式,格式,停止位,奇偶校验位,数据位,起始位,传送的标准波特率为：,（bit/s） bps,50,75,110,150,300,600,1200,2400,4800,9600,19200,通常使用UART（通用异步收发器8250）,实现,串并,并串,转换,（1）,（2）,（3）
5、,RETURN,2.信号定义,定义了20根信号线,D型25芯、9芯连接器,RETURN,3.电气特性,逻辑电平对地是对称的：,-5V-15V,+5V+15V,“1”,“0”,RETURN,4.连接系统,近程通信方式,远程通信方式,距离15m以上,调制解调器,距离15m,电缆直接连接,2T 3R,T R,RETURN,5.电平转换芯片及接口电路,MC1488，75188等芯片,MC1489，75189等芯片,TTL,RS-232C,TTL,RS-232C,RETURN,三、RS-449/423/422/485标准总线,1977年 EIA制定了新标准 RS-449,1980年 成为美国标准,RS-
6、232C缺点：,数据传输速率慢,传送距离短,未规定标准连接器,接口处各信号间容易产生串扰,RETURN,三、RS-449/423/422/485标准总线,与RS-232C兼容,提高传输速率，增加传输距离,改进电气特性,RS-423/422（全双工）是RS-449标准的子集,RS-485（半双工）是RS-422的变型,几种标准接口的联系与区别,RS-449,RS-423A,RS-422A,RS-485,RETURN,1. RS-449标准接口,连接器,9脚,37脚,信号在导线上的传输方法不同,与RS-232C区别,RETURN,1. RS-449标准接口,利用传输信号线与公共地之间的电压差,RS
7、-232C,利用信号导线之间的信号电压差,RS-449,RETURN,在双绞线上可1200m，速率达90000b/S,用平衡信号差电路传输高速信号，所以噪声低,2. RS-423A标准接口,“非平衡电压数字接口电路的电气特性”标准,改善RS-232C标准的电气特性,采用非平衡发送器和差分接收器,电平变化范围12V（6V）,传输距离达1200m,传输速率达300Kb/S,RETURN,3. RS-422A标准接口,“平衡电压数字接口电路的电气特性”标准,改善RS-232C标准的电气特性,传输速率达10Mb/S,电缆长度120m,最大距离达1200m,如果采用较低传输速率如90000b/S,RET
8、URN,每个通道用二条信号线：“1” “0”,发送器：1个 接受器；10个 点对点通信,RS-485是RS-422A的变型,4. RS-485标准接口,在某一时刻，一个发送另一个接收,RS-485为半双工,可同时发送和接收,RS-422A为全双工,RETURN,多发送器：32个 多接受器；32个,四、20mA电流环串行接口,20mA电流经过通信环路,“0”,无电流 ,“1”,电平信号,接收端光电耦合,可延长通信距离,抗干扰能力强,优点：,达2 Km 以上,RETURN,五、USB通用串行总线,概述,USB支持环境,特点,USB总线结构,总线拓扑结构,USB的接插口,1,2,RETURN,特点,
9、以4针插头作为标准插头,最大传输速率12MB/S,支持热插拔,可连接外设达127个,RETURN,(USB1.0),支持环境,主机硬件的USB接口,Windows 98 支持,外设的USB接口,操作系统软件对USB的支持,RETURN,2. 总线拓扑结构,线缆长度,高速USB,低速USB,不超过3m,不超过5m,最多可支持127个外设,分层星形结构,第五层只能是外设,第二、三、四层是外设或USB Hub,第一层是PC,PC主机和USB设备之间物理连接,集线器（Hub）,五层,不超过30m,最长连接距离,RETURN,USB接插口,4根线,接+5V电源,2根（VBUS、GND）,一对差模信号线,
10、2根（D+、D）,低速传输（1.5MB/S）,全速传输（12MB/S）,带有屏蔽的双绞线3m,不带屏蔽或不是双绞的线5m,RETURN,USB特点,连接更加简单,支持多设备连接采用菊花链形式扩展端口,更大的带宽,RETURN,USB1.0 低速1.5Mb/s，全速12Mb/s USB2.0 480Mb/s,操作系统支持USB,六、IEEE-1394总线,高性能串行总线，用于硬盘、视像信号的外设,采用级联方式,传输速率100MB/S，最高达400MB/S,63个设备,设备间电缆长度4.5m,树形结构,16层,主机到末端外设,72m,2条,电缆6条芯线,电源,2对双绞线,4条,信号,RETURN,1. 特点：,向设备提供电源,六、IEEE-1394总线,采用基于内存的地址编码，具有高速传输能力,总线64位,资源寄存器和内存单元 速率400M b/s,采用点对点结构,两个支持IEEE-1394设备直接 连接，不通过电脑控制,安装方便，容易使用,RETURN,16位网络ID 6位节点ID 48位内存地址,
