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扩展接口

目前,常见的扩展接口有串行接口(Serial Port),并行接口(Parallel Port),通用串行总线接口(USB),IEEE 1394接口等。

串行接口,简称串口,也就是COM接口,是采用串行通信协议的扩展接口。串口的出现是在1980年前后,数据传输率是115kbps~230kbps,串口一般用来连接鼠标和外置Modem以及老式摄像头和写字板等设备,目前部分新主板已开始取消该接口。

并行接口,简称并口,也就是LPT接口,是采用并行通信协议的扩展接口。并口的数据传输率比串口快8倍,标准并口的数据传输率为1Mbps,一般用来连接打印机、扫描仪等。所以并口又被称为打印口。另外,串口和并口都能通过直接电缆连接的方式实现双机互连,在此方式下数据只能低速传输。多年来PC的串口与并口的功能和结构并没有什么变化。在使用串并口时,原则上每一个外设必须插在一个接口上,如果所有的接口均被用上了就只能通过添加插卡来追加接口。串、并口不仅速度有限,而且在使用上很不方便,例如不支持热插拔等。随着USB接口的普及,目前都已经很少使用了,而且随着BTX规范的推广,是必然会被淘汰的。

USB是英文Universal Serial Bus的缩写,中文含义是“通用串行总线”。它不是一种新的总线标准,而是应用在PC领域的接口技术。USB是在1994年底由英特尔、康柏、IBM、Microsoft等多家公司联合提出的。

USB目前有两个版本,USB1.1的最高数据传输率为12Mbps,USB2.0则提高到480Mbps。注意:这里的b是Bit的意思,1MB/s(兆字节/秒)=8MBPS(兆位/秒),12Mbps=1.5MB/s。 二者的物理接口完全一致,数据传输率上的差别完全由PC的USB host控制器以及USB设备决定。USB可以通过连接线为设备提供最高5V,500mA的电力。另外,市面上的某些USB相关产品标注为USB 2.0 Full Speed的其实就是USB 1.1,而标注为USB 2.0 High Speed的才是真正的USB 2.0。

USB2.0规范是由USB1.1规范演变而来的。它的传输速率达到了480Mbps,折算为MB为60MB/s,足以满足大多数外设的速率要求。USB 2.0中的“增强主机控制器接口”(EHCI)定义了一个与USB 1.1相兼容的架构。它可以用USB 2.0的驱动程序驱动USB 1.1设备。也就是说,所有支持USB 1.1的设备都可以直接在USB 2.0的接口上使用而不必担心兼容性问题,而且像USB 线、插头等等附件也都可以直接使用。 USB接口有3种类型:- Type A:一般用于PC

- Type B:一般用于USB设备

- Mini-USB:一般用于数码相机、数码摄像机、测量仪器以及移动硬盘等

USB的Type A接口

左边接头为Type A(连接PC),右为Type B(连接设备)

移动硬盘盒上的USB Type B接口

带Mini-USB接口的USB线

数码相机上的Mini-USB接口

各种接口都用同样的USB标志

目前主板中主要是采用USB2.0,各USB版本间能很好的兼容。USB用一个4针插头作为标准插头,采用菊花链形式可以把所有的外设连接起来,最多可以连接127个外部设备,并且不会损失带宽。USB需要主机硬件、操作系统和外设三个方面的支持才能工作。目前的主板一般都采用支持USB功能的控制芯片组,主板上也安装有USB接口插座,而且除了背板的插座之外,主板上还预留有USB插针,可以通过连线接到机箱前面作为前置USB接口以方便使用(注意,在接线时要仔细阅读主板说明书并按图连接,千万不可接错而使设备损坏)。而且USB接口还可以通过专门的USB连机线实现双机互连,并可以通过Hub扩展出更多的接口。USB具有传输速度快(USB1.1是12Mbps,USB2.0是480Mbps),使用方便,支持热插拔,连接灵活,独立供电等优点,可以连接鼠标、键盘、打印机、扫描仪、摄像头、闪存盘、MP3机、手机、数码相机、移动硬盘、外置光软驱、USB网卡、ADSL Modem、Cable Modem等,几乎所有的外部设备。

IEEE 1394的前身即Firewire(火线),是1986年由苹果电脑公司针对高速数据传输所开发的一种传输介面,并于1995年获得美国电机电子工程师协会认可,成为正式标准。现在大家看到的IEEE1394、Firewire和i.LINK其实指的都是这个标准,通常,在PC个人计算机领域将它称为IEEE1394,在电子消费品领域,则更多的将它称为i.LINK,而对于苹果机则仍以最早的Firewire称之。IEEE 1394也是一种高效的串行接口标准,功能强大而且性能稳定,而且支持热拔插和即插即用。IEEE 1394可以在一个端口上连接多达63个设备,设备间采用树形或菊花链拓扑结构。  

IEEE 1394标准定义了两种总线模式,即:Backplane模式和Cable模式。其中Backplane模式支持12.5、25、50Mbps的传输速率;Cable模式支持100、200、400Mbps的传输速率。目前最新的IEEE 1394b标准能达到800Mbps的传输速率。IEEE1394是横跨PC及家电产品平台的一种通用界面,适用于大多数需要高速数据传输的产品,如高速外置式硬盘、CD-ROM、DVD-ROM、扫描仪、打印机、数码相机、摄影机等。IEEE 1394分为有供电功能的6针A型接口和无供电功能的4针B型接口,A型接口可以通过转接线兼容B型,但是B型转换成A型后则没有供电的能力。6针的A型接口在Apple的电脑和周边设备上使用很广,而在消费类电子产品以及PC上多半都是采用的简化过的4针B型接口,需要配备单独的电源适配器。IEEE1394接口可以直接当做网卡联机,也可以通过Hub扩展出更多的接口。没有IEEE1394接口的主板也可以通过插接IEEE 1394扩展卡的方式获得此功能。

HDMI的全称是“High Definition Multimedia Interface高清多媒体接口”。2002年4月,来自电子电器行业的7家公司日立、松下、飞利浦、Silicon Image、索尼、汤姆逊、东芝共同组建了HDMI高清多媒体接口接口组织HDMI Founders(HDMI论坛),开始着手制定一种符合高清时代标准的全新数字化视频/音频接口技术。经过半年多时间的准备工作,HDMI founders在2002年12月9日正式发布了HDMI 1.0版标准,标志着HDMI技术正式进入历史舞台。

HDMI技术的推出,并不是这些厂家一时兴起的冲动行为,相反,在HDMI技术推出的背后,还有这更多的深层次原因。

1999年4月份,为了满足数字化时代高质量图形影像的要求,DDWG(Digital Display Working Group)数字显示工作组以美国Silicon Image公司的专利技术为蓝本,推出了一种名为DVI(Digital Visual Interface)的接口,旨在统一新时代数字显示接口标准。这一技术并且得到了IT业内以Intel、DELL、HP、IBM、微软等个大企业的广泛支持。经过3年多的推广,DVI技术在计算机显示输出领域得到了迅速运用,但是伴随着数字高清影音技术的发展,DVI接口也开始逐渐暴露出种种问题,甚至在一定程度上成为数字影像技术进步的瓶颈。

DVI接口虽然是一种全数字化的传输技术,但是在开发之初,其最初目标就是要实现高清晰、无损压缩的数字信号传输。由于没有考虑到IT产品和AV产品融合的趋势,DVI标准过分偏重于对计算机显示设备的支持而忽略了对数字平板电视等AV设备的支持。同时,对于一直关注盗版问题的好莱坞出版商们,DVI接口也没有提供他们所关心的版权防盗功能。因此从最后的结果来看,DVI接口虽然成功的实现了无损高清传输这一目标,但是过于专一的定位也在相当程度上造成了整体性能的落后。下面我们看看DVI接口存在的主要问题:

* DVI接口考虑的对象是PC,对于平板电视的兼容能力一般。

* DVI接口对影像版权保护缺乏支持。* DVI接口只支持计算机领域的RGB数字信号,而对数字化的色差信号无法支持。

* DVI接口只支持8bit的RGB信号传输,不能让广色域的显示终端发挥最佳性能。

* DVI接口出于兼容性考虑,预留了不少引脚以支持模拟设备,造成接口体积较大,效率很低。

* DVI接口只能传输图像信号,对于数字音频信号的支持完全没有考虑。

由于以上种种缺陷,DVI接口已经不能更好的满足整个行业的发展需要。因此,无论是IT厂商,平板电视制造商,还是好莱坞的众多出版商,都迫切需要一种更好的能满足未来高清视频行业发展的接口技术,也正是基于这些原因,才促使了HDMI标准的诞生。

一种扩展接口的位置和扩展接入通信系统的接口模块(3210)数目的扩展系统(3200),及其方法。该系统包括包含第一多传送模式总线(3302)的通信终端(3202),第一多传送模式总线(3302)运送包含大量传送模式信号(2800,2900)的信号、连到第一多传送模式总线的大量接口端、和连到其中一个接口端上的第一扩展接口模块(3300),其中第一扩展接口模块将信号的传输形式转换为扩展通信链路(3206)的传输模式。该系统还包括连到第一扩展接口模块的扩展通信链路(3206),其中扩展通信链路充当第一多传送模式总线的扩展、连到扩展通信链路的第二扩展接口模块(3300)、连到第二扩展接口模块的扩展单元(3208)包含第二多传送模式总线(3302),其中第二多传送模式总线运送信号(2800,2900)、和大量连到扩展单元的第二多传送模式总线的扩展接口端。


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