接口電路在系統結構中的作用和功能是什么
接口電路有以下一些功能作用:
(1)設置數據的寄存、緩沖邏輯,以適應CPU與外設之間的速度差異,接口通常由一些寄存器或RAM芯片組成,如果芯片足夠大還可以實現批量數據的傳輸;
(2)能夠進行信息格式的轉換,例如串行和并行的轉換;
(3)能夠協調CPU和外設兩者在信息的類型和電平的差異,如電平轉換驅動器、數/模或模/數轉換器等;
(4)協調時序差異;
(5)地址譯碼和設備選擇功能;
(6)設置中斷和DMA控制邏輯,以保證在中斷和DMA允許的情況下產生中斷和DMA請求信號,并在接受到中斷和DMA應答之后完成中斷處理和DMA傳輸。
I/O接口是電子電路,通常是IC芯片或接口板,其內有若干專用寄存器和相應的控制邏輯電路構成.它是CPU和I/O設備之間交換信息的媒介和橋梁.CPU與外部設備、存儲器的連接和數據交換都需要通過接口設備來實現,前者被稱為I/O接口,而后者則被稱為存儲器接口。存儲器通常在CPU的同步控制下工作,接口電路比較簡單;而I/O設備品種繁多,其相應的接口電路也各不相同,因此,習慣上說到接口只是指I/O接口。I/O接口的硬件主要有:
(1)I/O接口芯片
這些芯片大都是集成電路,通過CPU輸入不同的命令和參數,并控制相關的I/O電路和簡單的外設作相應的操作,常見的接口芯片如定時/計數器、中斷控制器、DMA控制器、并行接口等。
(2)I/O接口控制卡
有若干個集成電路按一定的邏輯組成為一個部件,或者直接與CPU同在主板上,或是一個插件插在系統總線插槽上。
什么是接口電路?什么是總線
接口是不同設備、不同模塊之間交換信息的通道。如計算機連接外設的 USB 接口,連接電視機的 HDMI 接口,連接顯示器的 VGA 接口。
各種接口有相應的技術規范。
http://baike.baidu.com/view/854.htm
狹義的接口電路是指接口芯片,如:模數轉換器(A/D)、數模轉換器(D/A)、并行接口(8255A)、串行接口(16C554)。
總線是 CPU 與機內其他芯片通信的通道。總線上可以連接很多芯片,不工作的芯片處于掛起狀態,不影響其他芯片與 CPU 交換信息。
總線分為:控制總線、地址總線、數據總線。
http://baike.baidu.com/link?url=hziKokYmo6r_YIarhARnFGtl-Xo38MLAtclbH5g1gkiBkoX4J2oRk7DgwwfMO_UfUHuaMtS12rK6cccQj1mODa
接口電路的主要功能有哪些?????
接口電路的功能
由于計算機的外圍設備品種繁多,幾乎都采用了機電傳動設備,因此,CPU在與I/O設備進行數據交換時存在以下問題:
速度不匹配:I/O設備的工作速度要比CPU慢許多,而且由于種類的不 同,他們之間的速度差異也很大,例如硬盤的傳輸速度就要比打印機快出很多。
時序不匹配:各個I/O設備都有自己的定時控制電路,以自己的速度傳 輸數據,無法與CPU的時序取得統一。
信息格式不匹配:不同的I/O設備存儲和處理信息的格式不同,例如可以分為串行和并行兩種;也可以分為二進制格式、ACSII編碼和BCD編碼等。
信息類型不匹配:不同I/O設備采用的信號類型不同,有些是數字信號,而 有些是模擬信號,因此所采用的處理方式也不同。
基于以上原因,CPU與外設之間的數據交換必須通過接口來完成,通常接口有以下一些功能:
(1)設置數據的寄存、緩沖邏輯,以適應CPU與外設之間的速度差異,接口通常由一些寄存器或RAM芯片組成,如果芯片足夠大還可以實現批量數據的傳輸;
(2)能夠進行信息格式的轉換,例如串行和并行的轉換;
(3)能夠協調CPU和外設兩者在信息的類型和電平的差異,如電平轉換驅動器、數/模或模/數轉換器等;
(4)協調時序差異;
(5)地址譯碼和設備選擇功能;
(6)設置中斷和DMA控制邏輯,以保證在中斷和DMA允許的情況下產生中斷和DMA請求信號,并在接受到中斷和DMA應答之后完成中斷處理和DMA傳輸。
3、接口的控制方式
CPU通過接口對外設進行控制的方式有以下幾種:
(1)程序查詢方式
這種方式下,CPU通過I/O指令詢問指定外設當前的狀態,如果外設準備就緒,則進行數據的輸入或輸出,否則CPU等待,循環查詢。
這種方式的優點是結構簡單,只需要少量的硬件電路即可,缺點是由于CPU的速度遠遠高于外設,因此通常處于等待狀態,工作效率很低
(2)中斷處理方式
在這種方式下,CPU不再被動等待,而是可以執行其他程序,一旦外設為數據交換準備就緒,可以向CPU提出服務請求,CPU如果響應該請求,便暫時停止當前程序的執行,轉去執行與該請求對應的服務程序,完成后,再繼續執行原來被中斷的程序。
常見的接口電路有哪些
1、電源接口
電源接口是電子產品不可缺少的一部分,芯片供電不管是通過外部電池直接供電還是通過電平轉換IC提供,我們首先要考慮到供電電路的安全和穩定性,如靜電保護,提高浪涌電壓承受能力,電源紋波控制等,我們一般會建議在電源輸入端并聯一個ESR的鉭電容,靠近輸入端增加一個TVS管以提高模塊的浪涌電壓承受能力,并聯不同規格的濾波電容,電路布線盡量寬,如下圖所示。
2、UART接口
UART接口是集成電路最常用接口之一,很多集成芯片的通訊口,調試口都使用的UART接口,在設計中如果通訊雙方的電平一致,則可以預留上拉電路和串0歐姆的設計上直接連接,但是我們的設計過程中可能會存在通訊雙方的電平不一致,如一方1.8V,另一方3.3V或者一方5V,另一方3.3V,這種情況下就要增加電平轉換電路,常見的電平轉換電路有兩種,一種是用電平轉換IC,如下圖所示。
第二種是通過晶體管搭建,如下圖所示:
以上兩種電路,不管是從成本,還是從設計的簡單化考慮,都一定要測試轉換電路是否會引起兩邊通訊端口工作電壓是否可靠。
3、SPI接口
SPI接口在應用的過程中與UART接口類似,也會存在通訊雙方電平轉換的問題,推薦使用一個支持SPI數據速率的電平轉換器,如下圖所示。
4、USB接口
USB接口的便捷性,在電子產品中廣泛使用,由于USB接口會直接和外設產品直接連接,所以保護電路是必須要有的,一般我們在設計之初都會預留相關接地保護電路,在布線過程中要注意USB差分信號90歐姆的阻抗控制,避免將usb線路布線靠近板子邊緣的地方。
接口電路的硬件一般由哪幾個部分組成
接口電路的硬件一般由以下幾部分組成:
1.基本邏輯電路:包括命令寄存器、狀態寄存器和數據緩沖寄存器,是接口電路中的核心
2.端口地址譯碼電路:實現設備的選擇功能
3.供選電路:根據不同任務和功能要求而添加的功能模塊電路。
計算機中為什么要設置接口電路?接口電路的作用是什么?
因為外設的速度大多都比較慢,而計算機內部的速度都比較快,為了彌補速度差,引入了接口。接口就相當于一個緩沖區,它能暫存一些數據(外設一般采用串行,等有一定量的數據,在一起并行傳給主機,或接口處理機),從而達到主機跟外設之間的串-并轉換,提供主機的工作效率。cpu的速度很快,而外設的速度很慢,為了協調這兩者,就出現了接口,不過現在的接口功能就很豐富了,設備管理,數據緩沖,中斷管理,信號轉換等功能。所謂接口就是CPU與外設之間電器連接呀,沒有連接,CPU怎么控制外設呢?
希望對你有所幫助。