系统总线及外围设备接口

本 章 介 绍 了 微 机 主 板 的 各 种 标 准 系 统总 线 和 通 用 、 专 用 接 口 的 技 术 规 格 特 点 ，也 介 绍 了 它 们 的 使 用 方 法 等 。 第 6章 系 统 总 线 及 外 围 设 备 接 口 第 6章 系 统 总 线 及 外 围 设 备 接 口6.1 主 板 上 的 系 统 总 线6.2 系 统 总 线 的 标 准6.3 外 围 设 备 接 口 6.1 主 板 上 的 系 统 总 线总 线 原 理 主 板 上 的 系 统 总 线 是 传 输 数 据 的 通 道 ， 就物 理 特 性 而 言 就 是 一 些 并 行 的 印 刷 电 路 导 线 ，通 常 根 据 传 送 信 号 的 不 同 将 它 们 分 别 称 为 地 址(address bus)、 数 据 (data bus)和 控 制(Control bus)三 大 总 线 。 系 统 处 理 各 种 信 息 ， 实 际 上 就 是 处 理 一 组 组 二 进 制数 ， 进 一 步 说 ， 就 是 在 总 线 上 不 断 传 送 高 、 低 电 平 信 号 。 由 于 元 器 件 性 能 所 限 ， 电 路 的 工 作 速 度 也 是 有 限 的 ，即 不 可 能 在 一 秒 钟 内 开 关 任 意 多 次 。 我 们 把 系 统 总 线 电路 每 秒 钟 电 平 转 换 的 最 高 次 数 ， 称 为 总 线 频 率 f， 单 位 为MHz。 频 率 f的 倒 数 1/f称 为 总 线 时 钟 周 期 。总 线 原 理 (续 ) 1 片 内 总 线 :片 内 总 线 也 称 为 CPU总 线 。 它位 于 CPU处 理 器 内 部 ， 是 CPU内 部 各 功 能 单 元 之间 的 连 线 ， 片 内 总 线 通 过 CPU的 引 脚 延 伸 到 外部 与 系 统 相 连 。 2 片 间 总 线 :片 间 总 线 也 称 为 局 部 总 线（ Local BUS） 。 它 是 主 板 上 CPU与 其 它 一 些 部件 间 直 接 连 接 的 总 线 。总 线 分 类 3 系 统 总 线 ： 系 统 总 线 也 称 为 系 统 I/O总 线（ System I/O Bus） 。 它 是 系 统 各 个 部 件 连 接 的主 要 通 道 ， 它 还 具 有 不 同 标 准 的 总 线 扩 展 插 槽 对外 部 开 放 ， 以 便 各 种 系 统 功 能 扩 展 卡 插 入 相 应 的总 线 插 槽 与 系 统 连 接 。 4 外 部 总 线 :外 部 总 线 也 称 为 通 信 总 线 。 它是 电 脑 与 电 脑 之 间 数 据 通 信 的 连 线 ， 如 RS-232C、IE1364标 准 等 。总 线 分 类 (续 ) 系 统 I/O总 线 是 数 据 、 地 址 和 控 制 总 线 的 总 称 。n 数 据 总 线 传 送 的 是 数 据 信 号 ， 双 向 。 系 统 总 线 的宽 度 是 指 其 数 据 线 的 位 数 。n 地 址 总 线 传 送 的 是 内 存 （ 或 I/O接 口 ） 的 地 址 信号 ， 单 向 。 它 的 线 数 与 系 统 采 用 的 CPU的 地 址 线 宽度 一 致 ， 它 决 定 了 CPU直 接 寻 址 的 内 存 容 量 。n 控 制 总 线 传 送 的 是 CPU和 其 它 控 制 芯 片 发 出 的 各 种控 制 信 号 。 系 统 总 线 构 成 ： 系 统 中 的 各 个 局 部 电 路 均 需 通 过 这 三 大 总 线 互相 连 接 ， 实 现 了 全 系 统 电 路 的 互 连 。 在 主 板 上 ， 系 统I/O总 线 还 连 接 到 一 些 特 定 的 插 槽 上 去 对 外 开 放 ， 以 便于 外 部 的 各 种 扩 展 电 路 板 连 入 系 统 。 插 座 被 称 为 系 统I/O总 线 扩 展 插 槽 （ System Input/Output Bus Expanded Slot） 。 系 统 I/O总 线 的 示 意 图 如 图 6-1。系 统 总 线 构 成 ： （ 续 ） 图 6-1 微 机 的 系 统 I/O总 线 第 6章 系 统 总 线 及 外 围 设 备 接 口6.1 主 板 上 的 系 统 总 线6.2 系 统 总 线 的 标 准6.3 外 围 设 备 接 口 6.2 系 统 I/O总 线 的 标 准以 往 的 总 线 标 准目 前 主 流 总 线 标 准 前 总 线 6.2 系 统 I/O总 线 的 标 准主 板 上 的 系 统 I/O总 线 PC机 主 板 上 采 用 最 多 的 系 统 I/O总 线 标 准 有 ISA、VESA、 PCI和 AGP等 ， 稍 早 的 主 板 仍 保 留 着 ISA， 但 目 前主 要 是 使 用 PCI和 AGP。 主 板 上 的 系 统 总 线 插 槽 如 图 6-2所 示 。 n 图 6-2 主 板 上 的 系 统 I/O总 线 插 槽主 板 上 的 系 统 I/O总 线 插 槽 最 初 用 于 IBM PC/XT主 板 ， 在 以 后 的 PC/AT和 各 种 286、386兼 容 机 主 板 上 继 续 使 用 。 目 前 已 被 淘 汰 。 PC总 线 是 配 合 Intel 8088处 理 器 的 ， 因 此 是 8位 总 线 ，具 有 8位 数 据 线 和 20位 地 址 线 ， 直 接 内 存 寻 址 能 力 为 220即1MB。 它 的 扩 展 插 槽 是 黑 色 的 ， 有 62个 触 点 ， 分 列 两 边 ， 每边 31个 。 PC总 线 扩 展 插 槽 的 引 脚 配 置 如 图 6-3所 示 。 PC总 线 是 配 合 Intel 8088处 理 器 的 ， 因 此 是 8位总 线 ， 具 有 8位 数 据 线 和 20位 地 址 线 ， 直 接 内 存 寻 址 能力 为 220即 1MB。 它 的 扩 展 插 槽 是 黑 色 的 ， 有 62个 触 点 ，分 列 两 边 ， 每 边 31个 。 PC总 线 扩 展 插 槽 的 引 脚 配 置 如图 6-3所 示 。 n 图 6-3 PC总 线 扩 展 插 槽 的 引 脚 配 置 来 源 于 IBM PC/AT机 主 板 ， 称 为 AT总 线 （ AT Bus） ， 87年成 为 国 际 通 用 总 线 标 准 ISA（ Industry Standard Architecture） 即 工 业 标 准 结 构 总 线 。 ISA是 针 对 80286设 计 的 ， 8/16位 总 线 ， 地 址 线 24位 ， 即直 接 寻 址 16MB。 时 钟 是 8.33MHz。 16位 ISA总 线 在 8位 ISA总 线 插 槽 的 沿 伸 方 向 上 增 加 了 一 个双 排 共 36触 点 的 插 槽 ， 因 此 16位 ISA插 槽 同 8位 ISA插 槽 保 持 了互 换 性 ， 即 16位 ISA槽 也 可 以 使 用 8位 ISA卡 。 低 速 ISA标 准 与 高 速 的 32位 386、 486和Pentium CPU形 成 了 一 定 的 矛 盾 ， 但 为 了 允 许 保 留使 用 老 的 ISA卡 ， 主 板 仍 保 留 至 少 一 个 ISA插 槽 。ISA总 线 扩 展 插 槽 的 引 脚 配 置 如 图 6-4所 示 。图 6-4 ISA总 线 扩 展 插 槽 MCA（ Micro Channel Architecture） 即 微 通 道结 构 总 线 来 源 于 IBM PS/2机 ， 是 为 80386 设 计 的 。 是32位 总 线 ， 地 址 线 32位 ， 直 接 内 存 寻 址 为 4GB。 时 钟为 33MHz， 可 以 接 16个 外 设 。 由 于 MCA技 术 不 开 放 ， 且 与 ISA不 兼 容 ， 以 后 在 微机 上 很 少 使 用 。 EISA总 线 是 一 种 反 垄 断 的 产 物 ， 由 Compaq等9家 公 司 于 1988年 联 合 开 发 。 借 鉴 了 MCA的 优 势 ，即 包 含 所 有 MCA的 功 能 ， 同 时 又 兼 容 ISA的 产 品 。总 线 传 输 率 可 达 33MB/SEISA-2总 线 传 输 率 理 论 上 可 达 132MB/S 和 MCA一 样 ， 由 于 受 专 利 权 的 保 护 ， 使 用 起来 代 价 比 较 高 ， 因 此 也 没 有 广 泛 流 行 起 来 。 n EISA既 可 用 于 32位 扩 展 卡 ， 又 可 兼 容 老 的 8位 、 16位 ISA扩 展 卡 。 在 EISA插 槽 上 ， EISA卡 可 以 更 深 地插 入 ， 以 便 与 下 一 排 触 点 连 接 ， 取 得 32位 支 持 。 n EISA的 结 构 用 当 时 的 工 艺 技 术 制 做 是 比 较 复 杂 的 ，因 而 成 本 很 高 ， 通 常 用 于 服 务 器 和 工 作 站 。 EISA总 线 扩 展 插 槽 的 引 脚 配 置 如 图 6-5所 示 。 图 6-5 EISA总 线 扩 展 插 槽 5. VESA总 线 （ VLB总 线 ） 随 着 计 算 机 速 度 的 提 高 ， 总 线 速 度 已 经 满足 不 了 系 统 的 要 求 ， 成 为 总 线 速 度 的 瓶 颈 现 象， 首 先 内 存 移 到 了 自 己 的 专 用 总 线 上 。 同 样 为 了 提 高 视 频 特 征 ， 将 视 频 适 配 器 从ISA总 线 移 到 内 存 总 线 上 。 VESA 对 32位 微 处 理器 直 接 访 问 ， 最 大 总 线 速 度 可 达 50MHz， 大 大提 高 了 许 多 扩 展 卡 ， 尤 其 是 显 卡 的 速 度 。 VESA是 在 ISA总 线 的 黑 色 插 槽 的 延 伸 方 向 上增 加 了 一 个 新 的 浅 色 插 槽 ， 它 有 双 排 共 116个 触点 ， 单 独 提 供 32位 数 据 线 和 32位 地 址 线 。 因 此 32位 的 VESA总 线 槽 同 16位 的 ISA总 线 槽 保 持 了 互 换性 ， 即 在 VESA扩 展 槽 上 也 可 以 插 ISA扩 展 卡 ， 只是 VESA扩 展 卡 比 较 长 。 如 图 6-6所 示 。 图 6-6 VESA总 线 扩 展 插 槽 PCI（ Peripheral Component Interconnect） 即 外 部设 备 互 联 总 线 ， 顾 名 思 义 ， 它 的 初 衷 就 是 使 外 设 主 芯 片 能快 捷 地 连 入 系 统 。 PCI是 专 门 为 Intel Pentium处 理 器 设 计的 ， 它 也 是 一 种 高 性 能 的 PC机 局 部 总 线 （ Local Bus） 。 PCI总 线 于 1992年 发 布 ， 目 前 使 用 的 标 准 是 PCI2.2版 ，有 5种 类 型 。 最 常 使 用 的 是 32位 /33M的 PCI总 线 PCI总 线 类 型 ： PCI总 线 类 型 总 线 宽 度 （ bit） 总 线 速 度 （ MHz） 数 据 周 期 / 时 钟 周 期 带 宽 （ MB/sec） PCI 32 33 1 133 PCI 66MHz 32 66 1 266 PCI 64位 64 33 1 266 PCI 66MHz/64位 64 66 1 533 PCI-X 64 133 1 1066 PCI总 线 在 系 统 中 的 地 位 ： PCI还 有 如 下 优 点 ： 1 PCI支 持 PnP（ Plug and Play） 即 插 即 用 功 能 。 2 PCI总 线 支 持 猝 发 传 送 ， 大 大 提 高 了 总 线 的 数 据 传输 率 。 3 PCI支 持 总 线 主 控 和 同 步 操 作 。 4 PCI采 用 多 路 复 用 技 术 ， 可 以 在 有 限 的 空 间 里 加 大总 线 宽 度 ， 提 高 总 线 利 用 率 。 5 PCI可 以 不 依 赖 于 CPU的 主 频 和 种 类 ， 接 入 的 PCI设备 也 不 影 响 CPU。 PCI总 线 识 别 ：64位 、33M的 PCI 64位 、 64M的 PCI32位 、33M的PCI 1、 64位 的 PCI主 要用 在 服 务 器2、 还 有 一 种 PCI也经 常 用 户 于 服 务 器 ：32位 /66M， 台 式 一般 用 32位 /33M的PCI 64位 的 PCI总 线 扩 展 槽 是 在 32位 PCI插 槽 上 延 长 ，每 边 增 加 32线 而 成 。 PCI总 线 插 槽 分 为 5V供 电 电 源 和 3.3V供 电 电 源 两种 ， 为 避 免 这 两 种 不 同 的 扩 展 卡 插 错 ， 3.3V的 插 槽 的定 位 挡 片 Key的 位 置 改 设 在 12、 13引 脚 处 。 电 源 为 3.3V和 5V的 32位 PCI总 线 扩 展 插 槽 的 引 脚 配 置 如 图 6-7所 示 。插 槽 的 触 点 信 号 定 义 如 表 6-2。PCI插 槽 ： （ 续 ） n 图 6-7 5V和 3.3V电 源 的 PCI扩 展 槽 的 引 脚 配 置 表 6-2 PCI总 线 插 槽 的 信 号 定 义 5V 电 源 PCI 3.3V 电 源 PCI 触 点 号 A 行 B 行 A 行 B 行 1 -TRST -12V -TRST -12V 2 +12V TCK +12V TCK 3 TMS GND TMS GND 4 TDI TDO TDI TDO 5 +5V +5V +5V +5V 6 -INTA +5V -INTA +5V 7 -INTC -INTB -INTC -INTB 8 +5V -INTD +5V -INTD 9 RESERVED -PRSNT1 RESERVED -PRSNT1 10 +5V（ I/O） RESERVED +3.3V（ I/O） RESERVED 11 RESERVED -PRSNT2 RESERVED -PRSNT2 12 GND GND KEY（ GND） KEY（ GND） 13 GND GND KEY（ GND） KEY（ GND） 14 RESERVED RESERVED RESERVED RESERVED 15 -RST GND -RST GND 16 +5V（ I/O） CLK +3.3V（ I/O） CLK 17 -GNT GND -GNT GND 18 GND -REQ GND -REQ 19 RESERVED +5V（ I/O） RESERVED +3.3V（ I/O） 20 A/D30 A/D31 A/D30 A/D31 21 +3.3V A/D29 A/D30 A/D29 22 A/D28 GND A/D28 GND 23 A/D26 A/D27 A/D26 A/D27 24 GND A/D25 GND A/D25 25 A/D24 +3.3V A/D24 +3.3V 26 IDSEL -C/BE3 IDSEL -C/BE3 27 +3.3V A/D23 +3.3V A/D23 28 A/D22 GND A/D22 GND 29 A/D20 A/D21 A/D20 A/D21 30 GND A/D19 GND A/D19 31 A/D18 +3.3V A/D18 +3.3V 32 A/D16 A/D17 A/D16 A/D17 33 +3.3V -C/BE2 +3.3V -C/BE2 34 -FRAME GND -FRAME GND 35 GND -IRDY GND -IRDY 36 -TRDY +3.3V -TRDY +3.3V 37 GND -DEVSEL GND -DEVSEL 38 -STOP GND -STOP GND 39 +3.3V -LOCK +3.3V -LOCK 40 SDONE -PERR SDONE -PERR 41 -SBO +3.3V -SBO +3.3V 42 GND -SERR GND -SERR 43 PAR +3.3V PAR +3.3V 44 A/D15 -C/BE1 A/D15 -C/BE1 45 +3.3V A/D14 +3.3V A/D14 46 A/D13 GND A/D13 GND 47 A/D11 A/D12 A/D11 A/D12 48 GND A/D10 GND A/D10 49 A/D09 GND A/D09 GND 50 KEY（ GND） KEY（ GND） GND GND 51 KEY（ GND） KEY（ GND） GND GND 52 -C/BE0 A/D08 -C/BE0 A/D08 53 +3.3V A/D07 +3.3V A/D07 54 A/D06 +3.3V A/D06 +3.3V 55 A/D04 A/D05 A/D04 A/D05 56 GND A/D03 GND A/D03 57 A/D02 GND A/D02 GND 58 A/D00 A/D01 A/D00 A/D01 59 +5V（ I/O） +5V（ I/O） +3.3V（ I/O） +3.3V（ I/O） 60 -REQ64 -ACK64 -REQ64 -ACK64 61 +5V +5V +5V +5V 62 +5V +5V +5V +5V AGP（ Accelerate Graphic Port） 即 加 速图 形 接 口 ， 它 是 Intel专 门 为 Pentium 系 统 的图 形 控 制 器 设 计 的 系 统 总 线 结 构 ， 它 十 分 默 契 地配 合 着 Pentium 的 高 速 浮 点 运 算 能 力 和 MMX技术 ， 目 前 几 乎 垄 断 了 3D图 形 加 速 卡 的 接 口 。 AGP端 口 类 型 ： 定 义 了 66MHz时 钟 速 度 及 1x或 2x使 用 3.3V的 信 号 。 AGP规 范 2.0发 布 于 1998年 5月 ， 增 加 了 4x信 号 及 1.5V的 工 作 能力 。 AGP规 范 最 近 版 本 是 于 2000年 8月 发 布 的 AGP 8x。 AGP总 线 类 型 总 线 宽 度（ Bit） 总 线 速 度（ MHz） 数 据 周 期 /时 钟 周 期 带 宽（ MB/sec） AGP 32 66 1 266 AGP 2x 32 66 2 533 AGP 4x 32 66 4 1066 AGP 8x 32 66 8 2133 AGP槽 识 别 AGP总 线 将 显 示 卡 与 主 板 的 芯 片 组 直接 相 连 ， 进 行 点 对 点 传 输 ， 所 以 它 不 是那 种 通 用 性 的 总 线 ， 它 只 用 于 支 持 AGP图形 加 速 卡 。 Intel公 司 推 出 了 支 持 AGP的440LX和 BX等 芯 片 组 。 Pentium II CPU、440BX和 AGP的 系 统 结 构 如 图 6-8。AGP总 线 的 系 统 结 构 ： 图 6-8 Pentium 、440BX和 AGP系 统结 构AGP总 线 的 系 统 结 构 ： （ 续 ） AGP在 PC图 形 控 制 器 和 内 存 之 间 提 供 了 高速 通 道 ， 可 使 图 形 控 制 器 直 接 从 主 内 存 执 行 纹理 映 射 ， 而 不 必 局 限 于 少 量 的 显 存 中 。 AGP还有 助 于 加 速 从 CPU到 图 形 控 制 器 的 解 码 视 频 流 ，不 需 要 将 预 取 的 纹 理 缓 存 到 显 存 中 ， 这 使 得 3D程 序 运 行 更 快 。 AGP总 线 的 系 统 结 构 ： （ 续 ） 3. PCI Express总 线PCI总 线 技 术 面 临 的 几 个 的 问 题 ：最 高 带 宽 133MB/s 工 作 频 率 只 有 33MHz IRQ共 享 问 题 主 板 铜 布 线 工 艺 设 备 数 目 限 制 PCI Express总 线 :2003年 7月 发 布 PCI ExpressPCI Express从 名 称 上 来 看 似 乎 同 PCI有 着 很 大 的 关系 ， 但 实 际 上 这 并 不 是 PCI技 术 的 延 续 （ 不 是 新 的 具有 更 高 带 宽 的 PCI技 术 ， 也 更 不 是 一 个 驱 动 程 序 或 者一 个 升 级 补 丁 ） PCI Express不 只 要 取 代 PCI及 AGP的 插 槽 ， 同 时 也将 是 一 些 电 脑 内 部 系 统 连 接 接 口 ， 如 处 理 器 、 绘 图 、网 络 及 磁 盘 的 I/O子 系 统 芯 片 间 的 连 接 。 PCI Express主 要 技 术 特 性 和 优 势 ： 设 备 间 点 对 点 的 串 行 连 接 单 针 高 带 宽 弹 性 总 线 带 宽 低 功 耗 和 电 源 管 理 功 能 支 持 热 插 拔 、 热 交 换 支 持 同 步 数 据 传 输 通 过 中 央 I/O桥 芯 片 进 行 主 桥 传 送 或 者 通 过 交 换 器 进 行 对 等 传 送 分 包 和 分 层 协 议 机 制 支 持 多 虚 拟 通 道 每 物 理 通 道 端 到 端 和 连 接 层 的 数 据 集 成 PCI层 的 错 误 处 理 和 高 级 错 误 报 告 采 用 小 尺 寸 接 口 ， 节 省 空 间 软 件 层 兼 容 PCI PCI Express总 线 识 别 ： PCI Express接 口 根 据 总 线 接 口 对 位 宽 的要 求 不 同 而 有 所 差 异 ， 分 为 PCI Express1X、2X、 4X、 8X、 16X甚 至 32X ， 下 面 是 几 种PCI Express接 口 插 槽 图 ： PCI Express总 线 识 别 ： （ 续 ） 前 总 线 （ FSB） 前 总 线 FSB（ Front Side Bus ） 是 CPU和 外界 交 换 数 据 的 最 主 要 通 道 ， CPU就 是 通 过 前 端 总线 （ FSB） 连 接 到 北 桥 芯 片 ， 进 而 通 过 北 桥 芯 片和 内 存 、 显 卡 交 换 数 据 。 因 此 前 端 总 线 的 数 据传 输 能 力 对 计 算 机 整 体 性 能 作 用 很 大 。 第 6章 系 统 总 线 及 外 围 设 备 接 口6.1 主 板 上 的 系 统 总 线6.2 系 统 总 线 的 标 准6.3 外 围 设 备 接 口 6.3 外 围 设 备 接 口 主 板 上 的 设 备 接 口 主 机 的 重 要 性 前 面 已 经 充 分 说 明 了 ， 但 是 作 为 一个 有 效 的 计 算 机 系 统 ， 外 部 设 备 也 是 不 可 或 缺 的 。 如果 没 有 最 基 本 的 外 存 设 备 和 输 入 输 出 设 备 ， 计 算 机 主机 系 统 就 无 法 运 行 和 与 用 户 交 互 。 微 型 计 算 机 的 外 部 设 备 主 要 包 括 外 存 设 备 和 输 入输 出 设 备 （ I/O设 备 ） ， 常 用 的 外 部 存 储 器 有 软 盘 和 软盘 驱 动 器 、 硬 盘 、 光 盘 和 光 盘 驱 动 器 、 磁 带 和 磁 带 机等 ， 常 用 的 输 入 设 备 有 键 盘 、 鼠 标 、 扫 描 仪 、 麦 克 风 、数 码 相 机 、 摄 像 机 和 光 笔 等 ， 常 用 的 输 出 设 备 有 显 示器 、 打 印 机 、 功 放 扬 声 器 和 绘 图 仪 等 。 由 于 外 部 设 备 各 自 的 特 点 ， 主 机 与 外 设 间交 换 的 信 息 载 体 形 式 （ 模 拟 、 数 字 、 电 压 、 电流 ） 、 数 据 传 送 的 速 率 和 方 式 （ 串 行 、 并 行 ）等 都 会 有 所 不 同 ， 因 此 必 须 在 它 们 之 间 建 立 多种 数 据 转 换 和 缓 冲 的 界 面 ， 这 就 是 各 种 规 格 的输 入 输 出 接 口 （ Input/Output Interface Port） ， 简 称 I/O接 口 。6.3 外 围 设 备 接 口 微 机 采 用 的 通 信 接 口 标 准 有 计 算 机 专 用 的 也有 电 器 设 备 领 域 通 用 的 ， 有 某 一 类 外 设 专 用 的 也有 不 同 外 部 设 备 通 用 的 。 专 用 接 口 如 硬 盘 接 口IDE、 键 盘 鼠 标 接 口 PS/2和 显 示 器 接 口 （ VGA口 ）等 。 通 用 I/O通 信 接 口 按 其 数 据 传 送 的 形 式 不 同可 以 分 为 串 行 接 口 和 并 行 接 口 两 大 类 。 6.3 外 围 设 备 接 口 1. 串 行 端 口 RS232C： 串 行 是 指 发 送 一 个 字 节 字 符 的 八 位 二 进 制位 时 是 按 顺 序 一 位 一 位 的 发 送 了 ， 而 接 收 也 是一 位 一 位 地 接 收 ， 而 不 是 八 位 同 时 传 送 。 计 算 机 系 统 一 般 都 有 一 个 或 两 个 串 行 端 口 ，通 常 位 于 系 统 的 后 部 。 这 些 内 置 的 串 口 可 以 通过 主 板 上 的 Super I/O芯 片 控 制 串 行 端 口 PC机 通 常 配 置 有 两 个 RS-232C异 步 串 行 通 信 接 口 。串 口 一 的 逻 辑 名 为 COM1/COM3， 9针 D型 插 座 ， 通 常 用 来接 鼠 标 。 串 口 二 的 逻 辑 名 为 COM2/COM4， 25针 D型 插 座 ，连 接 Modem、 数 码 相 机 和 磁 卡 机 等 外 设 。 串 行 接 口 的 9针 和 25针 插 座 针 孔 配 置 见 图 6-10， 各 针 孔 的 信 号 定 义如 表 6-3。串 行 端 口 (续 ) n 图 6-10 串 口 插 座 针 孔 配 置串 行 端 口 (续 ) 表 6-3 RS-232C串 口 信 号 定 义 9针 串 口 25针 串 口 信 号 功 能 方 向 3 2 TXD 发 送 数 据 O 2 3 RXD 接 收 数 据 I 7 4 RTS 请 求 发 送 O 8 5 CTS 允 许 发 送 I 6 6 DSR 数 据 装 置 就 绪 I 5 7 GND 信 号 地 1 8 DCD 数 据 载 波 检 测 I 4 20 DTR 数 据 终 端 就 绪 O 9 22 R 响 铃 指 示 I 串 行 端 口 (续 ) 串 口 的 配 置 ： n 在 PC机 中 ， 一 般 可 为 com1/com2两 个 串 口 进 行参 数 配 置 。 BIOS生 产 商 从 来 没 有 将 支 持 COM3和COM4的 信 息 写 入 BIOS， Dos不 能 配 置 串 口 n 想 增 加 除 标 准 的 COM1和 COM2之 外 的 串 口 ， 那么 必 须 确 保 这 些 串 口 使 用 了 惟 一 和 不 冲 突 的 中 断 。如 果 购 买 子 串 口 适 配 卡 ， 并 想 通 过 使 用 该 卡 来 获得 除 标 准 的 COM1和 COM2外 的 端 口 ， 那 么 要 确保 这 些 端 口 没 有 使 用 IRQ3和 IRQ4。 最 新 的 PCI串 口 卡 具 有 共 享 IRQ的 特 性 ， 允 许 COM3以 上 的串 口 使 用 单 独 的 IRQ而 不 会 发 生 冲 突 。 串 行 端 口 (续 ) 2. USB通 用 串 行 总 线 n USB（ 通 用 串 行 总 线 ） 是 一 种 外 部 设 备 总 线 标 准 ， 它的 设 计 为 PC的 外 部 连 接 设 备 带 来 了 即 插 即 用 功 能 。 n USB在 同 一 台 计 算 机 上 最 多 可 以 同 时 支 持 127台 设 备的 运 行 ， 并 且 还 支 持 将 外 设 为 插 入 的 点 ， 使 用 简 单这 个 标 志 用 来 表 示 USB的 电 缆 、 连 接 器 、 集 线 器 和 外 部 设 备 串 行 端 口 (续 ) USB技 术 : n USB 1.1版 被 定 义 为 通 过 简 单 的 4线 连 接 以12Mbit/秒 （ 或 1.5Mbit/秒 ） 的 速 率 运 行 。该 总 线 支 持 多 达 127台 设 备 并 且 使 用 了 级 联 -星 形 的 拓 扑 结 构 ， 该 结 构 由 PC内 的 扩 展 集 线器 、 所 有 的 USB外 设 ， 甚 至 是 独 立 的 集 线 器 盒所 构 成 。 n USB 2.0比 USB 1.1要 快 40倍 ， 可 以 支 持 的 传输 速 率 达 480Mbit/sec或 60MB/sec n USB也 带 有 一 个 慢 一 些 的 1.5Mbit/秒 的 子 通道 。 该 子 通 道 的 连 接 机 构 可 以 用 于 慢 速 接 口 设备 ， 例 如 键 盘 和 鼠 标 。 串 行 端 口 (续 ) USB连 接 器 :n USB规 定 了 两 种 不同 的 连 接 器 ， 称 为 A系 列 和 B系 列 。 A系列 连 接 器 是 为 那 些 电缆 要 永 久 连 接 的 设 备设 计 的 , B系 列 连 接器 是 为 需 要 可 分 离 电缆 的 设 备 设 计 的 A系 列 和 B系 列 的 USB插 头 和 插 座 串 行 端 口 (续 ) USB连 接 器 ： (续 )n 产 品 标 签 标 明 那 些 设 备 支 持 1.1和 2.0USB-IF符 合 USB1.1的 新 标 签 （ 左 ） 和 USB IF符 合 USB2.0的 新 标 签 （ 右 ） 串 行 端 口 (续 ) USB的 特 点 ：速 度 快 、 双 向 、 同 步 、 低 成 本 、 可 动 态 加 入（ 热 拔 插 ）使 用 方 便 、 连 接 单 一 、 自 动 识 别 。适 用 范 围 宽 、 连 接 灵 活 ：独 立 供 电 。 USB接 口 提 供 内 置 电 源 ， USB电 源能 向 低 压 设 备 提 供 5伏 的 电 源 。串 行 端 口 (续 ) 3.IEEE-1394 n IEEE-1394（ 简 称 1394） 是 由 IEEE标 准 委 员 会 于 1995年下 半 年 发 布 的 n 1394最 初 的 版 本 实 际 上 被 称 为 1394a， 由 于 它 于 2000年被 采 纳 ， 有 时 也 称 为 1394a-2000。 1394还 有 两 个 其 他 的常 用 名 ： i.Link和 FireWire。n 当 前 在 IEEE-1394标 准 中 存 在 着 3种 不 同 的 信 号 发 送 速率 100-、 200-、 400Mbit/秒 （ 12.5-、 25-、 50MB/秒 ） 。 n 一 个 单 独 的 IEEE-1394适 配 卡 上 最 多 可 以 连 接 63台 设 备 。 串 行 端 口 (续 ) 1394标 准 的 电 缆 、 插 座 和 连 接 器 IEEE-1394端 口 、 6针 电 缆 和 4针 电 缆 串 行 端 口 (续 ) IEEE-1394a和 USB 1.1/2.0的 比 较 IEEE-1394 USB 1.1 USB 2.0PC主 机 要 求 不 是 是最 大 设 备 数 63 127 127热 交 换 可 可 可设 备 间 的 最 大电 缆 长 度 4.5米 5米 5米传 输 率 200Mbps（ 25MB/秒 ） 12Mbps（ 1.5MB/秒 ） 480Mbps（ 60MB/秒 ）传 输 率 400Mbps（ 50MB/秒 ） 800Mbps（ 100MB/秒 ） 1Gbps+（ 125MB/秒 ） 无 无 典 型 设 备 -DV便 携 式 摄 像 机 -键 盘 除 全 部 USB1.1设 备 外 还有 ： -高 分 辨 率 数 字 照 相 机 -鼠 标 -DV便 携 式 摄 像 机 -HDTV -游 戏 杆 -高 分 辨 率 数 字 照 相 机 -机 顶 盒 -低 分 辨 率 数 字 照 相 机 -HDTV -高 速 驱 动 器 -低 速 驱 动 器 -机 顶 盒 -高 分 辨 率 扫 描 仪 -调 制 解 调 器 -高 速 驱 动 器 -电 子 乐 器 -打 印 机 -高 分 辨 率 扫 描 仪 -低 分 辨 率 扫 描 仪 并 行 端 口 ： n 并 行 端 口 一 般 用 于 将 打 印 机 连 接 到 PC上 。该 功 能 是 并 口 惟 一 的 原 始 用 途 n IEEE 1284并 口 （ Centronic类 型 8位 并 口 ，IEEE1284 Nibble模 式 ） 标 准 定 义 了 五种 不 同 的 端 口 操 作 模 式 ， 其 中 着 重 强 调 了具 有 更 高 传 输 率 的 EPP和 ECP模 式 。 并 行 端 口 并 行 端 口 类 型 ：并 口 类 型 输 入 模 式 输 出 模 式 注 释SPP（ 标 准 并 口 ） 半 字 节 兼 容 4位 输 入 ， 8位 输 出双 向 并 口 字 节 兼 容 8位 I/OEPP（ 增 强 型 并 口 ） EPP EPP 8位 I/OECP（ 扩 充 能 力 端 口 ） ECP ECP 8位 I/O， 使 用 DMAIEEE-1284端 口 类 型 并 行 端 口 (续 ) 并 行 端 口 识 别 ： IEEE 1284规 范 中 三 种 不 同 类 型 的 并 口 连 接 器 并 行 端 口 (续 ) 连 接 系 统 与 并 口 ： PC最 初 的 设 计 者 们 设 想 并 口 将 只 被 用 于 与打 印 机 的 通 信 。 在 随 后 的 这 些 年 中 ， 能 够 使 用并 口 的 设 备 的 数 量 迅 猛 增 加 。 现 在 人 们 可 以 发现 ， 从 磁 带 机 到 LAN适 配 器 ， 再 到 CD-ROM和 扫描 仪 ， 这 些 设 备 都 可 通 过 并 口 来 连 接 。 这 些 设备 中 的 多 数 也 可 以 通 过 USB端 口 与 系 统 连 接 ，有 的 设 备 这 两 种 连 接 方 式 都 支 持 ， 因 而 具 有 极大 的 灵 活 性 。 并 行 端 口 (续 ) 习 题n 1 微 机 系 统 有 哪 几 类 总 线 。n 2.总 线 的 三 个 组 成 部 分 是 什 么 ？n 3 掌 握 ISA、 VESA、 PCI和 AGP总 线 的 规 格 和 特 点 。n 4 掌 握 串 口 、 并 口 的 特 点 。 n 4 掌 握 USB接 口 的 规 格 和 特 点 。 第 六 章 结 束 。 。 。追 求 休 息 一 会 儿 。 。 。